Magnetiska fältlinjer på ytan av Tau Scorpii. Klicka för att förstora
Vår sol kan skicka ut sin andel av solfällningar och utsprång i koronalmassa, men jämfört med andra stjärnor är den relativt lugn. Ett exempel är tau Scorpii, 5-6 gånger större än solen och synlig med ögat utan hjälp. Astronomer har upptäckt att det har ett komplext nätverk av magnetfältlinjer som kanaliserar dess solvindar till tunna bågar. De höga punkterna på dessa bågar lyser ljust i röntgenspektrumet.
Ett internationellt team av astronomer har upptäckt att den nakna ögonstjärnan, tau Scorpii, oväntat är värd för ett komplex nätverk av magnetfältlinjer över ytan.
Vår sol har sina explosiva flänsar och fläckar och hög hastighet vind, men det är en lugn stjärna jämfört med vissa. Stjärnor som är mycket mer massiva lever snabbt och dör unga, med blåvit, intensivt heta ytor som avger energi med en miljon gånger större än solens. Dessa stjärnor är så ljusa att deras ljus endast driver utflödande stjärnvindar - upp till en miljard gånger starkare än solvinden - med hastigheter upp till 30 000 km / s, eller en procent av ljusets hastighet.
Tau Scorpii har varit känt under en längre tid att avge röntgenstrålar i en ovanligt hög takt och att rotera långsammare än de flesta liknande stjärnor. Det nyupptäckta magnetfältet, förmodligen en relik från stjärnans bildningsstadium, går på något sätt för att förklara båda egenskaperna, även om mekanismen genom vilken magnetfältet bromsade tau Scorpii rotation så starkt förblir mystisk.
Dessa resultat kommer att publiceras i de månatliga meddelandena från Royal Astronomical Society.
De processer genom vilka heta, massiva stjärnor förvisar sina ytlager genom sina starka utflödande vindar har stor inverkan på en stjärnas långsiktiga öde. Det gjutna materialet kan också interagera med andra stjärnor i närheten, bidra med materia och energi till det omgivande interstellära mediet och till och med framkalla brister av ny stjärnbildning. Heta massiva stjärnor är alltså nyckelaktörer i galaxens liv.
En sådan varm stjärna är tau Scorpii, vars inneboende ljusstyrka är så stor att den är lätt synlig med det blotta ögat, trots dess avstånd på över 400 ljusår. Väger så mycket som 15 solar, är tau Scorpii 5 till 6 gånger större och varmare än vår egen stjärna. Sådana massiva stjärnor är relativt få i antal jämfört med stjärnor som solen, och tau Scorpii är faktiskt en av våra närmaste massiva grannar.
Massiva stjärnor tros avge röntgenstrålar på grund av supersoniska chocker som inträffar i deras utströmmande vind. Tau Scorpii är dock en ovanligt stark röntgenkälla jämfört med stjärnor som annars liknar.
Anledningen till denna förbättrade aktivitet var ett pussel fram till den nuvarande upptäckten, som avslöjade att stjärnan är värd för ett komplex nätverk av magnetfältlinjer över ytan (se bild). Enligt upptäckteamet är detta fält troligtvis en relik från stjärnans formningsstadium.
Den mest intressanta aspekten är dock hur fältet interagerar med vinden och tvingar det att flyta längs magnetfältlinjer, som pärlor längs ledningar. Vindströmmar längs "öppna" magnetfältlinjer (visas i blått) slipper fritt från stjärnan, något som vindströmmar i magnetiska "arkader" (visas i vitt) inte kan uppnå. Resultatet är att vindarna strömmar från båda fotspåren inom varje magnetisk arkade kolliderar med varandra vid slingtoppmötena, vilket producerar enorma energiska chocker och gör vindmaterialet till massor av en miljon graders röntgenstrålande plasma bundet till de magnetiska slingorna .
Denna modell ger en naturlig förklaring till varför tau Scorpii är en så intensiv röntgenstrålare. Det är emellertid ännu inte klart hur magnetfältet lyckades bromsa stjärnans rotationshastighet till mindre än en tiondel av annars liknande, icke-magnetiska, massiva stjärnor.
Solliknande stjärnor kan bromsas ner genom sin magnetiska vind, precis som skridskoåkare snurras ner när de sträcker ut sina armar. Tau Scorpii förlorar emellertid inte material tillräckligt snabbt för att dess rotation ska modifieras inom sin mycket korta livstid på några miljoner år.
Forskarna upptäckte och undersökte stjärnfältets magnetfält genom att titta på de små, mycket specifika polarisationssignalerna som magnetfält inducerar i ljuset av magnetiska stjärnor. För att göra detta använde de ESPaDOnS, det överlägset mest kraftfulla instrumentet i världen för att utföra denna typ av forskning. Detta nya instrument, för närvarande kopplat till teleskopet Kanada-Frankrike-Hawaii på Hawaii, designades speciellt på Observatoire Midi-Pyrenees i Frankrike för att observera och studera magnetfält i andra stjärnor än solen.
Originalkälla: AAS News Release
