Звездная трансформация: как стареющие белые карлики преображаются в магнетары
Более 90% звезд нашей Галактики под конец своей жизни становятся белыми карликами и по крайней мере четверть белых карликов заканчивают жизнь магнетарами — нейтронными звёздами с очень сильным полем. И хотя у многих звёзд есть магнитное поле, его происхождение и механизмы эволюции до сих пор не до конца понятны
Белые карлики — умирающие звезды. Со временем они становятся все холоднее и слабее, поэтому во многих исследованиях происходит «перекос» в стороны самых ярких, горячих и молодых белых карликов. Более массивные белые карлики также меньше, чем менее массивные и светятся куда более тускло.
Другая проблема заключается в том, что большинство наблюдений белых карликов производится с помощью спектроскопических методов, чувствительных лишь к самым сильным магнитным полям. Чувствительность к магнитным полям у другого метода — спектрополяриметрии, более чем на два порядка выше, чем у спектроскопии. Оказалось, что такие слабые поля довольно часто встречаются у белых карликов.
Для проведения полного спектрополяриметрического обзора астрономы из обсерватории Арма и Университета Западного Онтарио выбрали всех белых карликов в пределах 20 парсеков от Солнца. Примерно сотня белых карликов ранее не наблюдались, поэтому в литературе не было доступных данных о них. Команда наблюдала их с помощью спектрографа и поляриметра ISIS на телескопе Уильяма Гершеля.
Учёные обнаружили, что магнитные поля появляются в звезде не сначала. Чаще всего оно появляется во время фазы охлаждения белого карлика. Абсолютно другая картина наблюдается у рекордсменов магнитных полей — Ap-и Bp-звезд главной последовательности. Про них, напротив, известно, что магнитные поля сильны с рождения и быстро уменьшается со временем.
Мало того, что частота магнитного поля растет вместе с возрастом белого карлика, она также кореллирует с массой звезды. Выяснилось, что поля появляются чаще всего после начала кристаллизации углеродно-кислородного ядра звезды.
Образование магнитного поля часто объясняют вращением звезды, а точнее, перемешиванием плазмы внутри звёзд. Для сравнения, сила магнитного поля Земли, создаваемого таким же образом, составляет около одного гаусса — в белых карликах же наблюдались поля до сотен миллионов Гс. Кроме того, вращение белых карликов недостаточно быстрое для того, чтобы эффект был хорошо заметен. Словом, эту загадку ещё предстоит разгадать.
Исследование опубликовано на сайте arxiv.org.
