Zpomalující hvězdy

Pin
Send
Share
Send

Jednou z dlouhodobých výzev ve hvězdné astronomii je vysvětlení, proč se hvězdy otáčejí tak pomalu. Aby vysvětlili toto rotační brzdění, astronomové vyvolali interakci mezi magnetickým polem formující se hvězdy a vytvářejícím akrečním kotoučem. Tato interakce by zpomalila hvězdu a umožnila tak další kolaps. Toto vysvětlení má nyní více než 40 let, ale jak to vydrželo, jak stárlo?

Jednou z největších výzev při testování této teorie je vytvoření předpovědí, které jsou přímo testovatelné. Až donedávna astronomové nebyli schopni přímo pozorovat kruhové disky kolem nově vytvořených hvězd. Aby se to obešlo, astronomové použili statistická zjišťování a nepřímo hledali přítomnost těchto disků. Protože prachové disky budou zahřívány formující hvězdou, budou mít systémy s těmito disky další emise v infračervené části spektra. Podle teorie magnetického brzdění by se mladé hvězdy s disky měly otáčet pomaleji než hvězdy bez. Tuto předpověď potvrdil v roce 1993 tým astronomů vedený Suzanem Edwardsem na University of Massachusetts v Amherstu. Četné další studie potvrdily tato obecná zjištění, ale přidaly další vrstvu k obrazu; hvězdy jsou svými disky zpomaleny na dobu ~ 8 dnů, ale jak se disky rozptýlí, hvězdy se nadále zhroutí a točí se po dobu 1 až 2 dnů.

Dalším zajímavým zjištěním z těchto studií je, že účinky se zdají být nejvýraznější pro hvězdy vyšší hmotnosti. Když byly podobné studie prováděny na mladých hvězdách v mlhovinách Orion a Eagle, vědci zjistili, že neexistuje žádný ostrý rozdíl mezi hvězdami s nebo bez disků pro hvězdy s nízkou hmotností. Tato zjištění způsobila, že astronomové začali pochybovat o tom, jak univerzální je brzdění magnetickým diskem.

Jednou z dalších informací, se kterými mohli astronomové pracovat, byla skutečnost, že kolem roku 1970 došlo k prudkému rozdělení rychlosti otáčení mezi hvězdami s vysokou hmotností a hvězdami s nižší hmotností kolem spektrální třídy F. Tento jev byl očekáván téměř o deset let dříve, když Evry Schatzman navrhl, že hvězdný vítr bude interagovat s magnetickým polem hvězdy, aby vytvořil odpor. Protože tyto pozdější spektrální třídy měly tendenci mít aktivnější magnetická pole, byl by pro tyto hvězdy důležitější brzdný účinek.

Astronomové tak nyní měli dva efekty, které by mohly sloužit ke zpomalení rychlosti rotace hvězd. Vzhledem k pevným teoretickým a observačním důkazům každého z nich byly oba pravděpodobně „správné“, takže se stala otázka, která byla za jakých okolností dominantní. Tato otázka je otázkou, se kterou astronomové stále bojují.

Abychom pomohli odpovědět na otázku, astronomové budou muset získat lepší pochopení toho, jak moc je každý účinek v jednotlivých hvězdách namísto jednoduše velkých průzkumů populace, ale to je složité. Hlavní metoda použitá pro zkoumání uzamčení disku je zkoumat, zda je vnitřní okraj disku podobný poloměru, ve kterém by objekt na keplarovské orbitě měl podobnou úhlovou rychlost jako hvězda. Pokud by to znamenalo, znamenalo by to, že hvězda je zcela zajištěna vnitřním okrajem disku. Měření těchto dvou hodnot je však jednodušší než proveditelné. Pro porovnání hodnot musí astronomové postavit tisíce potenciálních modelů hvězd / disků, s nimiž porovná pozorování.

V jedné nedávné papírové astronomii použili tuto techniku ​​na IC 348, mladý otevřený shluk. Jejich analýza ukázala, že ~ 70% hvězd bylo magneticky uzamčeno pomocí disku. Zbývajících 30% však mělo podezření, že mají vnitřní poloměry disku mimo dosah magnetického pole, a proto nejsou k dispozici pro brzdění disku. Tyto výsledky jsou však poněkud nejednoznačné. Zatímco velké množství hvězd svázaných s jejich disky podporuje brzdění disku jako důležitou součást rotačního vývoje hvězd, nerozlišuje, zda je v současné době dominantním prvkem. Jak již bylo uvedeno, mnoho hvězd by mohlo být v procesu odpařování disků, což by umožnilo hvězdu opět se roztočit. Není také jasné, zda 30% hvězd bez důkazu o uzamčení disku bylo v minulosti uzamčeno.

Výzkum, jako je tento, je pouze jedním kusem většího puzzle. Ačkoli podrobnosti o něm nejsou zcela objasněny, je zřejmé, že tyto účinky magnetického brzdění, jak u disků, tak u hvězdných větrů, mají významný vliv na zpomalení úhlové rychlosti hvězd. To je zcela v rozporu s častým kreacionistickým tvrzením, že „[t] zde není žádný známý [sic] mechanický proces, který by mohl dosáhnout [sic] tohoto přenosu hybnosti“.

Pin
Send
Share
Send