Уповільнення зірок

Pin
Send
Share
Send

Одне з давніх проблем зіркової астрономії - пояснення того, чому зірки обертаються так повільно. Для пояснення цього обертального гальмування астрономи посилаються на взаємодію між магнітним полем зірки, що утворюється, та формуючим накопичувальним диском. Ця взаємодія уповільнить зірку, що дозволить відбутися подальший крах. Це пояснення зараз старше 40 років, але як воно витримало, як постаріло?

Одне з найбільших випробувань перед тестуванням цієї теорії полягає в тому, щоб зробити прогнози, які безпосередньо перевіряються. Ще зовсім недавно астрономи не змогли безпосередньо спостерігати за циркулярними дисками навколо новостворених зірок. Для того, щоб обійти це, астрономи використовували статистичні опитування, шукаючи наявність цих дисків опосередковано. Оскільки пилові диски будуть нагріватися зірочкою, що утворюється, системи з цими дисками матимуть додаткове випромінювання в інфрачервоній частині спектрів. Згідно теорії магнітного гальмування, молоді зірки з дисками повинні обертатися повільніше, ніж ті, що не мають. Це передбачення було підтверджено в 1993 році командою астрономів під керівництвом Сьюзан Едвардс з Університету штату Массачусетс, Амхерст. Численні інші дослідження підтвердили ці загальні висновки, але додали ще один шар до картини; зірки сповільнюються своїми дисками до періоду ~ 8 днів, але в міру того, як диски розсіюються, зірки продовжують руйнуватися, крутячись до 1-2 днів.

Ще одне цікаве висновок цих досліджень полягає в тому, що ефекти, здається, найбільш виражені для зірок більшої маси. Коли були проведені подібні дослідження на молодих зірках в туманностях Оріона та Орла, дослідники виявили, що між зірками з або без дисків для зірок низької маси не було різкого розрізнення. Такі висновки змусили астрономів почати сумніватися, наскільки універсальним є гальмування магнітного диска.

Однією з інших відомостей, з якими астрономи могли б працювати, було усвідомлення близько 1970 р. Різкого розриву швидкостей обертання між великими масовими зірками та меншими масовими навколо спектрального класу F. Це явище передбачалося майже десятиліттям раніше, коли Еврі Шацман запропонував зоряному вітру взаємодіяти з власним магнітним полем зірки, щоб створити тягу. Оскільки ці пізні зірки спектрального класу, як правило, мали більш активні магнітні поля, гальмівний ефект був би важливішим для цих зірок.

Таким чином, тепер астрономи мали два ефекти, які могли послужити для уповільнення швидкості обертання зірок. Враховуючи тверді теоретичні та спостережливі докази для кожного, вони, ймовірно, були «правильними», тому питання, яке саме домінуюче становище було домінуючим. Це питання, з яким астрономи досі борються.

Щоб допомогти відповісти на питання, астрономам потрібно буде краще зрозуміти, наскільки кожен ефект спрацьовує в окремих зірках, а не просто у великих обстеженнях населення, але робити це складно. Основний метод, який використовується для дослідження блокування диска, - це дослідити, чи внутрішній край диска схожий на радіус, при якому предмет на кепларійській орбіті мав би подібну кутову швидкість до зірки. Якщо так, то це означатиме, що зірка повністю замкнена внутрішнім краєм диска. Однак виміряти ці дві величини простіше сказати, ніж зробити. Для порівняння значень астрономи повинні побудувати тисячі потенційних моделей зірок / дисків, з якими можна порівняти спостереження.

В одному з останніх робіт астрономи застосовували цю методику на відкритому кластері IC 348. Їх аналіз показав, що ~ 70% зірок були магнітно замкнені диском. Однак інші 30% підозрювались, що вони мають внутрішні радіуси диска поза межами досяжності магнітного поля і, таким чином, недоступні для гальмування диска. Однак ці результати дещо неоднозначні. Незважаючи на те, що велика кількість зірок, прив'язаних до їхніх дисків, підтримує гальмування диска як важливу складову обертальної еволюції зірок, воно не розрізняє, чи є вона в даний час домінуючою ознакою. Як було сказано раніше, багато зірок могли б випаровувати диски, дозволяючи зірці знову віджиматися. Також не ясно, чи були раніше 30% зірок без доказів блокування диска.

Дослідження на кшталт цього - лише одна деталь до більшої загадки. Хоча деталі його не повністю сформульовані, очевидно, що ці ефекти магнітного гальмування, як з дисками, так і зоряним вітром, мають суттєвий вплив на уповільнення кутової швидкості зірок. Це повністю суперечить частому креаціоністському твердженню, що "тут немає жодного відомого механічного процесу, який міг би здійснити [передачу імпульсу]".

Pin
Send
Share
Send