Астрономія
Астрономія

Коливання поверхні зірок вказали на збільшення швидкості їх обертання з віком

За допомогою методу астеросейсмічних коливань дослідники проаналізували швидкість обертання 91 зірки головної послідовності, про що вони пишуть у журналі Nature Astronomy. Це дозволило підтвердити теорію про те, що з віком зірки починають обертатися швидше.

Mark Garlick / University of Birmingham

Mark Garlick / University of Birmingham

Як змінюється швидкість обертання зірок протягом їхнього існування?

Гірохронологія вивчає зв’язок між обертальним періодом зірки та її віком. Згідно з нею, у міру того, як зірка головної послідовності старішає, магнітні вітри змушують її втрачати момент імпульсу, тож вона обертається повільніше. Наскільки сповільнюється обертання зірки, залежить від глибини її конвективної зони, а вона, в свою чергу, залежить від маси і температури світила. Таким чином, знаючи період обертання і колір зірки, дослідники можуть вимірювати її вік. Однак спостереження за допомогою телескопа «Кеплер» демонструють, що насправді зірки, які проіснували приблизно половину свого віку на головній послідовності, не вкладаються у цю теорію. Дослідники припускають, що на певному етапі своєї еволюції зірки переживають ослаблення магнітного гальмування (weakened magnetic braking), коли момент імпульсу перестає втрачатися. У результаті старі зірки, навпаки, починають обертатися швидше. Що викликає такий механізм, лишається невідомим. Астрономи пов’язували його зі зміною форми магнітного поля, однак це також може виявитися лише візуальним ефектом. Справа в тому, що вимірювання періодів обертання зірок базуються на спостереженнях їхніх плям. Однак старіші зірки знижують свою активність із віком, тож утворюють менше плям, і швидкість їхнього обертання у такий спосіб може бути складніше визначити.

Яке дослідження провели вчені?

Астрономи натомість вирішили звернутися до іншого способу вимірювання обертання зірок — астеросейсмології. Обертання зірок створює коливання їхньої поверхні з особливою частотою, на основі чого можно можна виміряти його швидкість. Дослідники проаналізували вибірку із 91 зірки головної послідовності різного віку, щоб виявити їхні періоди обертання та з’ясувати, чи узгоджуються вони із класичною теорією еволюції швидкості обертання із віком, або ж ослаблення магнітного гальмування дійсно відбувається.

Дослідники виявили, що сценарій ослаблення магнітного гальмування на 98,4% краще підходить для їхньої вибірки, ніж стандартна модель еволюції обертання. Вони створили каталог періодів обертання зірок, який можна буде використовувати для більш детальних досліджень.

Детальніше про гірохронологію та інші способи визначати вік зірок читайте у нашому матеріалі «Звідки їм знати?»