Încetinirea stelelor

Pin
Send
Share
Send

Una dintre provocările de lungă durată ale astronomiei stelare, este aceea de a explica de ce stelele rotesc atât de încet. Pentru a explica această frânare de rotație, astronomii au invocat o interacțiune între câmpul magnetic al stelei care formează și discul de acreție. Această interacțiune ar încetini steaua permițând continuarea colapsului. Această explicație are acum peste 40 de ani, dar cum a rezistat pe măsură ce a îmbătrânit?

Una dintre cele mai mari provocări ale testării acestei teorii este aceea de a face predicții care sunt direct testabile. Până de curând, astronomii nu au putut să observe direct discuri circumstanțiale în jurul stelelor nou formate. Pentru a evita acest lucru, astronomii au folosit sondaje statistice, căutând indirect prezența acestor discuri. Deoarece discurile de praf vor fi încălzite de steaua formatoare, sistemele cu aceste discuri vor avea o emisie suplimentară în porțiunea infraroșu a spectrelor. Conform teoriei frânării magnetice, stelele tinere cu discuri ar trebui să se rotească mai lent decât cele fără. Această prezicere a fost confirmată în 1993 de o echipă de astronomi condusă de Suzan Edwards la Universitatea din Massachusetts, Amherst. Numeroase alte studii au confirmat aceste constatări generale, dar au adăugat un nou strat la imagine; stelele sunt încetinite de discurile lor până la o perioadă de ~ 8 zile, dar pe măsură ce discurile se disipează, stelele continuă să se prăbușească, învârtindu-se până la o perioadă de 1-2 zile.

O altă constatare interesantă din aceste studii este că efectele par a fi cele mai pronunțate pentru stelele cu masă mai mare. Când au fost efectuate studii similare pe stele tinere din nebuloasele Orion și Eagle, cercetătorii au descoperit că nu există o distincție accentuată între stele cu sau fără discuri pentru stele cu masă scăzută. Constatări precum acestea au făcut ca astronomii să înceapă să se întrebe cât de universal este frânarea discului magnetic.

Una dintre celelalte informații cu care astronomii ar putea lucra a fost realizarea în jurul anului 1970 că a existat o divizare bruscă a vitezei de rotație între stelele cu masă înaltă și cele cu masă inferioară în jurul clasei spectrale F. Acest fenomen a fost anticipat cu aproape un deceniu mai devreme, când Evry Schatzman a propus ca vântul stelar să interacționeze cu propriul câmp magnetic al stelei pentru a crea tracțiune. Deoarece aceste stele de clasă spectrală ulterioare tind să aibă câmpuri magnetice mai active, efectul de frânare ar fi mai important pentru aceste stele.

Astfel, astronomi au avut acum două efecte care ar putea servi la încetinirea vitezei de rotație a stelelor. Având în vedere dovezile teoretice și observaționale ferme pentru fiecare, acestea erau ambele probabil „corecte”, astfel încât întrebarea a devenit dominantă în ce circumstanță. Această întrebare este una cu care astronomii încă se luptă.

Pentru a răspunde la întrebare, astronomii vor trebui să aducă o mai bună înțelegere a cât de mult este fiecare efect la locul de muncă în stele individuale, în loc de sondaje de populație mari, dar a face acest lucru este dificil. Principala metodă folosită pentru a examina blocarea discului este de a examina dacă marginea interioară a discului este similară cu raza la care un obiect dintr-o orbită Keplarian ar avea o viteză unghiulară similară cu steaua. Dacă da, ar însemna că steaua este complet blocată cu marginea interioară a discului. Cu toate acestea, măsurarea acestor două valori este mai ușor de spus decât de făcut. Pentru a compara valorile, astronomii trebuie să construiască mii de modele potențiale de stele / discuri pentru a compara observațiile.

Într-o lucrare recentă, astronomii au folosit această tehnică pe IC 348, un tânăr grup deschis. Analiza lor a arătat că ~ 70% din stele au fost blocate magnetic cu discul. Cu toate acestea, restul de 30% au fost suspectați că au raze interioare de disc dincolo de câmpul magnetic și, astfel, nu sunt disponibile pentru frânarea discului. Cu toate acestea, aceste rezultate sunt oarecum ambigue. Deși numărul puternic de stele legat de discurile lor susține frânarea discului ca o componentă importantă a evoluției de rotație a stelelor, nu distinge dacă este în prezent o caracteristică dominantă. După cum s-a menționat anterior, multe dintre stele ar putea fi în procesul de evaporare a discurilor, permițând stelei să se rotească din nou. De asemenea, nu este clar dacă 30% din stele fără dovezi de blocare a discurilor au fost blocate în trecut.

Cercetări de genul acesta sunt doar o piesă dintr-un puzzle mai mare. Deși detaliile despre acesta nu sunt complet conturate, este evident că aceste efecte de frânare magnetică, atât cu discuri cât și cu vânturi stelare, au un efect semnificativ asupra încetinirii vitezei unghiulare a stelelor. Acest lucru este complet contrar afirmației creationiste frecvente conform căreia „[nu] aici nu se știe un proces mecanic [sic] care ar putea realiza [sic] acest transfer de impuls”.

Pin
Send
Share
Send