7月 21, 2024

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天文学者が「異常な」恒星の進化の驚くべき証拠を発見

天文学者が「異常な」恒星の進化の驚くべき証拠を発見

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クレジット: ドリュー・エヴァンス/NASA

天文学者らは、いくつかの星が予想外に強い表面磁場を誇っているという証拠を発見したが、この発見は星がどのように進化するのかについての現在のモデルに疑問を投げかけるものである。

私たちの太陽のような星では、表面磁気は星の回転に関連しており、このプロセスは手持ちの懐中電灯の内部の仕組みに似ています。 強力な磁場が磁気黒点領域の核に現れ、さまざまな宇宙気象現象を引き起こします。 これまで、低質量星(太陽よりも質量が小さく、非常に速く回転することも、比較的ゆっくりと回転することもできる天体)は、非常に低いレベルの磁気活動を示すと考えられており、その仮定により、低質量星は居住可能性にとって理想的な主星となると考えられていました。 惑星。

本日発表された新しい研究では、 天体物理学ジャーナルレターオハイオ州立大学の研究者らは、マントルと核の分離と呼ばれる新しい内部メカニズム(星の表面と核が同じ速度で回転し始め、その後離れていくとき)が、冷たい星の磁場を高める原因となっている可能性があると主張している。放射は数十億年にわたって強化され、近くの系外惑星の居住可能性に影響を与えます。

この研究は、この研究の筆頭著者でオハイオ州立大学の天文学大学院生であるレラ・カオ氏と、共著者であるオハイオ州立天文学教授のマーク・ピンソノー氏が今年初めに開発した技術によって可能になった。星と磁場。

低質量星は天の川銀河で最も一般的な星であり、系外惑星のホストであることも多いが、科学者は低質量星については比較的ほとんどわかっていない、とカオ氏は述べた。

何十年もの間、低質量星の物理過程は太陽星の物理過程に従うと考えられていました。 星は下向きに回転するにつれて角運動量を徐々に失うため、天文学者は星の物理プロセスの性質や、星が伴星やその周囲とどのように相互作用するかを理解するためのツールとして星の回転を使用できます。 しかし、花王氏によると、星の自転時計がその場で止まっているように見えるときがあるという。

からの公開データの使用 スローン デジタル スカイ サーベイ 136 個の星のサンプルを研究するには M44、プレセペ、または蜂の巣星団としても知られる星床で、研究チームは、この領域の低質量星の磁場が現在のモデルで説明できるよりもはるかに強いようであることを発見しました。

これまでの研究で、蜂の巣星団には現在の回転進化理論に疑問を呈する多くの星が存在することが明らかになっているが、花王チームの最も刺激的な発見の一つは、これらの星の磁場が異常である可能性があり、現在のモデルの予測よりもはるかに強力であるとの判断であった。

「磁気増強と回転異常との関連性を見るのは信じられないほど刺激的でした」と曹氏は語った。 「これは、ここで興味深い物理学が働いている可能性があることを示唆しています。」 研究チームはまた、星のコアとエンベロープを同期させるプロセスによって、これらの星に存在する磁気が誘発され、その磁気は太陽で見られる種類とは非常に異なる起源を持つのではないかという仮説も立てた。

「私たちは、これらの星の磁気を駆動する別の種類のダイナモ機構が存在するという証拠を発見しました」とカオ氏は述べた。 「この研究は、恒星物理学が他の分野に驚くべき影響を与える可能性があることを示しています。」

研究によると、これらの発見は、特に他の惑星での生命の探索において、天体物理学の理解に重要な意味を持っています。 「この強化された磁力を経験した星は、高エネルギー放射線を惑星に衝突させる可能性が高くなります」と曹氏は述べた。 「この影響は一部の星では数十億年続くと予想されているため、居住可能性についての私たちの考えにそれがどのような影響を及ぼす可能性があるかを理解することが重要です。」

しかし、これらの発見は地球外の存在の探求を妨げるものではありません。 研究がさらに進めば、チームの発見は、生命が存在できる惑星系がどこにあるのかについて、より多くの情報を提供するのに役立つ可能性がある。 しかし、ここ地球では、カオ氏はチームの発見が恒星の進化のより良いシミュレーションと理論モデルにつながる可能性があると信じています。

「次にやるべきことは、強化された磁性がより大規模に発生することを検証することです」と曹氏は語った。 「せん断増強磁力の実験中にこれらの星の内部で何が起こっているのかを理解できれば、科学を新たな方向に導くことになるでしょう。」

詳しくは:
Lyra Cao 他、Cool Stars のコアラジアルせん断ダイナモ駆動エンベロープ分離ドライバー、 天体物理学ジャーナルレター (2023年)。 DOI: 10.3847/2041-8213/acd780

雑誌情報:
天体物理学ジャーナルレター


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