Marzo 4, 2024

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Gli astronomi scoprono prove sorprendenti di un’evoluzione stellare “insolita”.

Gli astronomi scoprono prove sorprendenti di un’evoluzione stellare “insolita”.

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Credito: Drew Evans/NASA

Gli astronomi hanno trovato prove che alcune stelle vantano campi magnetici superficiali inaspettatamente forti, una scoperta che sfida i modelli attuali di come si evolvono.

In stelle come il nostro sole, il magnetismo superficiale è collegato alla rotazione stellare, un processo simile al funzionamento interno di una torcia portatile. Forti campi magnetici compaiono nei nuclei delle regioni magnetiche delle macchie solari e causano una varietà di fenomeni meteorologici spaziali. Fino ad ora, si pensava che le stelle di piccola massa, corpi celesti con massa inferiore al nostro Sole e in grado di ruotare molto rapidamente o relativamente lentamente, mostrassero livelli molto bassi di attività magnetica, un presupposto che le rendeva stelle ospiti ideali per l’abitabilità. pianeti.

In un nuovo studio pubblicato oggi in Lettere del diario astrofisicoI ricercatori della Ohio State University sostengono che un nuovo meccanismo interno chiamato disaccoppiamento mantello-nucleare – quando la superficie e il nucleo di una stella iniziano a ruotare alla stessa velocità, quindi si separano l’uno dall’altro – potrebbe essere responsabile dell’aumento dei campi magnetici sulle stelle fredde, un processo che possono intensificare la loro radiazione per miliardi di anni e influenzare l’abitabilità degli esopianeti vicini.

La ricerca è resa possibile da una tecnica sviluppata all’inizio di quest’anno da Lera Kao, autrice principale dello studio e studentessa laureata in astronomia all’Ohio State, e dal coautore Marc Pinsonault, professore di astronomia all’Ohio State, per effettuare e descrivere misurazioni di le stelle e il campo magnetico.

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Sebbene le stelle di piccola massa siano le stelle più comuni nella Via Lattea e spesso ospitino esopianeti, gli scienziati ne sanno relativamente poco, ha detto Kao.

Per decenni si è ipotizzato che i processi fisici delle stelle di massa inferiore seguissero quelli delle stelle solari. Poiché le stelle perdono gradualmente momento angolare mentre ruotano verso il basso, gli astronomi possono utilizzare gli spin stellari come strumento per comprendere la natura dei processi fisici di una stella e come interagisce con le sue compagne e l’ambiente circostante. Tuttavia, Kao ha detto che ci sono momenti in cui l’orologio di rotazione stellare sembra fermarsi sul posto.

Utilizzo di dati pubblici da Sloan Digital Sky Survey Per studiare un campione di 136 stelle in M44un letto stellare noto anche come ammasso Praesepe, o alveare, il team ha scoperto che i campi magnetici delle stelle di piccola massa nella regione sembrano essere molto più forti di quanto i modelli attuali possano spiegare.

Sebbene ricerche precedenti abbiano rivelato che l’ammasso di alveari ospita molte stelle che sfidano le attuali teorie sull’evoluzione rotazionale, una delle scoperte più entusiasmanti del team di Kao è stata la determinazione che i campi magnetici di queste stelle potrebbero essere insoliti, molto più forti di quanto previsto dai modelli attuali.

“Vedere un collegamento tra il potenziamento magnetico e le anomalie rotazionali è stato incredibilmente eccitante”, ha affermato Cao. “Suggerisce che potrebbe esserci qualche fisica interessante in gioco qui.” Il team ha anche ipotizzato che il processo di sincronizzazione del nucleo e dell’involucro della stella potrebbe indurre magnetismi presenti in queste stelle che avrebbero un’origine molto diversa da quella osservata sul Sole.

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“Abbiamo trovato prove che esiste un diverso tipo di meccanismo dinamo che guida il magnetismo di queste stelle”, ha detto Kao. “Questo lavoro mostra che la fisica stellare può avere implicazioni sorprendenti per altri campi”.

Secondo lo studio, queste scoperte hanno importanti implicazioni per la nostra comprensione dell’astrofisica, in particolare nella ricerca della vita su altri pianeti. “Le stelle che sperimentano questo magnetismo potenziato hanno maggiori probabilità di colpire i loro pianeti con radiazioni ad alta energia”, ha detto Cao. “Questo effetto dovrebbe durare per miliardi di anni su alcune stelle, quindi è importante capire cosa potrebbe fare alle nostre idee sull’abitabilità”.

Ma questi risultati non dovrebbero scoraggiare la ricerca di una presenza extraterrestre. Con ulteriori ricerche, la scoperta del team potrebbe aiutare a fornire maggiori informazioni su dove cercare i sistemi planetari in grado di ospitare la vita. Ma qui sulla Terra, Kao crede che le scoperte del suo team potrebbero portare a migliori simulazioni e modelli teorici dell’evoluzione stellare.

“La prossima cosa da fare è verificare che il magnetismo potenziato si verifichi su una scala molto più ampia”, ha detto Cao. “Se riusciamo a capire cosa sta succedendo all’interno di queste stelle mentre sperimentano il magnetismo potenziato dal taglio, condurrà la scienza in una nuova direzione”.

maggiori informazioni:
Lyra Cao et al, Driver di separazione dell’inviluppo guidati dalla dinamo a taglio radiale del nucleo in Cool Stars, Lettere del diario astrofisico (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acd780

Informazioni sulla rivista:
Lettere del diario astrofisico