Ce ascunde activitatea magnetică a stelelor? Cel mai amplu studiu de până acum a aflat răspunsul

Astronomii au realizat cel mai amplu studiu de până acum despre cât de magnetice sunt stelele atunci când sunt tinere. Acest lucru le oferă oamenilor de știință o fereastră către modul în care razele X provenite de la stele precum Soarele, dar cu miliarde de ani mai tinere, ar putea evapora parțial sau complet atmosferele planetelor care le orbitează.

Multe stele își încep viața în„roiuri deschise”, grupuri de stele puțin compacte, cu până la câteva mii de membri, toate formate aproximativ în același timp. Acest lucru face ca roiurile deschise să fie valoroase pentru astronomii care investighează evoluția stelelor și a planetelor, deoarece permit studierea mai multor stele de vârste similare forjate în același mediu.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

O echipă de astronomi condusă de Konstantin Getman de la Penn State University a studiat un eșantion de peste 6.000 de stele din 10 roiuri deschise diferite, cu vârste cuprinse între 7 milioane și 25 de milioane de ani.

Unul dintre obiectivele acestui studiu a fost acela de a afla cum se schimbă nivelurile de activitate magnetică ale stelelor precum Soarele nostru în primele zeci de milioane de ani de la formarea lor. Getman și colegii săi au folosit pentru acest studiu Observatorul Chandra X-ray al NASA, deoarece stelele care au o activitate mai mare legată de câmpurile magnetice sunt mai strălucitoare în raze X.

Razele X provenite de la stele ar putea evapora atmosferele planetelor

O lucrare care descrie rezultatele echipei a fost publicată în revista The Astrophysical Journal.

Cercetătorii au combinat datele Chandra privind activitatea stelelor cu datele provenite de la satelitul Gaia al ESA – care nu apar în noua imagine compozită – pentru a determina care stele se află în roiurile deschise și care sunt în prim-plan sau în fundal. Echipa a identificat aproape o mie de membri ai roiului.

Ei au combinat rezultatele lor cu studiile Chandra publicate anterior despre stelele cu vârsta de până la 500.000 de ani.

Echipa a descoperit că luminozitatea razelor X a stelelor tinere, asemănătoare soarelui, este aproximativ constantă în primele câteva milioane de ani, apoi se estompează între 7 și 25 de milioane de ani. Această scădere se produce mai rapid în cazul stelelor mai puternice.

Pentru a explica acest declin al activității, echipa lui Getman a folosit cunoștințele astronomilor despre interiorul Soarelui și al stelelor asemănătoare Soarelui.

Luminozitatea razelor X a stelelor tinere, constantă în primele milioane de ani

Câmpurile magnetice din astfel de stele sunt generate de un dinam, un proces care implică rotația stelei, precum și convecția, adică ridicarea și coborârea gazului fierbinte din interiorul stelei.

În jurul vârstei lui NGC 3293, dinamoarele stelelor asemănătoare Soarelui devin mult mai puțin eficiente, deoarece zonele de convecție devin mai mici pe măsură ce îmbătrânesc. Pentru stelele cu mase mai mici decât cea a soarelui, acest proces este relativ gradual. În cazul stelelor mai masive, un dinam moare deoarece zona de convecție a stelelor dispare, scrie Phys.org.

Cât de activă este o stea afectează în mod direct procesele de formare a planetelor în discul de gaz și praf care înconjoară toate stelele născute. Cele mai zgomotoase și mai active din punct de vedere magnetic stele tinere își curăță rapid discul, oprind creșterea planetelor.

Activitatea unei stele afectează direct procesele de formare a planetelor

Această activitate, măsurată în raze X, afectează, de asemenea, potențiala locuibilitate a planetelor care apar după ce discul a dispărut.

Dacă o stea este extrem de activă, așa cum este cazul multor stele NGC 3293 din datele Chandra, atunci oamenii de știință prevăd că aceasta va distruge planetele din sistemul său cu raze X energetice și lumină ultravioletă.

În unele cazuri, acest baraj de energie înaltă ar putea face ca o planetă stâncoasă de mărimea Pământului să piardă o mare parte din atmosfera sa originală, bogată în hidrogen, prin evaporare în câteva milioane de ani.

Ar putea, de asemenea, să îndepărteze atmosfera bogată în dioxid de carbon care se formează ulterior, cu excepția cazului în care aceasta este protejată de un câmp magnetic. Planeta noastră posedă un câmp magnetic propriu care a împiedicat un astfel de rezultat pentru Pământ.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Algoritmul de supernove a clasificat 1.000 de stele muribunde fără eroare

Telescopul James Webb a observat „moartea dezordonată” a unei stele

Moartea unei stele dezvăluie o gaură neagră care se ascunde într-o galaxie pitică

Poate într-adevăr Telescopul Webb să vadă galaxiile alcătuite din stele primordiale?