Eski yıldızların sürekli rotasyonlarını yavaşlattığı fikri yanlış olabilir
SLOWDOWN Güneş benzeri yıldızlar hızlı dönen gaz gazları olarak başlar (solda gösterilmiştir). Bu tür yıldız yaşlandıkça, spini yavaşlar ve bir bulutsu olarak ölmeden önce şişirilir (orta ve sağ). Ancak bu yaşlanan yıldızların dönüşü düşündüğüm kadar yavaş olmayabilir.
S. STEİNHÖFEL / ESO
CAMBRIDGE, Mass. – Yıldızlar yaşlandıkça gençliklerinin bir kısmını koruyabilir. Gökbilimciler alacakaranlık yıllarında beklenenden çok daha hızlı dönen bir yıldız gördü. Bu keşif, yaşla sürekli olarak yavaşlamak yerine, bazı yıldızların kendilerini hareket halinde tutan bir manyetik orta yaş krizine sahip olabileceği yeni bir fikri destekliyor.
Colo’daki Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden astronom Travis Metcalfe,” bir yıldızın ömrü boyunca süresiz olarak gerçekleştiğini varsaydığımız bu rotasyon süreci, bir yıldızın hayatının ortasında kesintiye uğrayabilir ” diyor. İlk TESS bilim Konferansı’nda 30 Temmuz’da yıldızın yaşının yeni ölçümlerini sundu.
Ancak bir yıldızın yaşını tespit etmek zor. Yıldızların evrimi teorileri, genç yıldızların hızla dönerek yavaşladıklarını, yaşlandıkça ve açısal momentum kaybettiklerinde, aşağı doğru dönme olarak adlandırılan bir süreç olduğunu tahmin ediyorlar. Bu yüzden gökbilimciler genellikle yaşını tahmin etmek için yıldızın dönüş hızını kullanır.
Ancak son zamanlarda, bu yaşlanma senaryosunun doğru olup olmadığı hakkında soru soran veriler ortaya çıkmıştır.
2009’dan 2018’e ( SN Online: 10/30/18 ) yörüngede dönen gezegenlerin işaretleri için uzak yıldızları izleyen NASA’nın Kepler uzay teleskobu , salınımların veya “yıldız depremlerinin” asterosismoloji adı verilen bir tekniğin bir yıldızın içinde nasıl dalgalandığını takip etti. Bu dalgaların hızları yıldızın kütlesi ve iç yapısı ile yakından bağlantılı. Yapı bir yıldızın yaşamı boyunca değişir, bu yüzden asterozismoloji bir yıldızın yaşını tahmin etmenin iyi bir yoludur. 2016 yılında Metcalfe ve arkadaşları rapor Nature o Kepler kendi yaş için çok hızlı döndürülmüş eski yıldızlı bulmaktı . Küçük yıldızlar toparlanma eğilimlerini takip etti, ancak orta yaşlarda, yıldızların toplanma hızları düştü.
Metcalfe, yaşlanan bir sübvansiyoncu olarak 94 Aa’nın iyi bir test çalışması yaptığını söyledi. Asterozismoloji kullanarak yıldızın yaşını ve kütlesini tahmin etmek için NASA’nın Transiting Exoplanet Survey Satellite’i veya Kepler’in halefi olan TESS’i kullandı. yaklaşık 6.2 milyar yaşında olduğu tespit edildi, buldu ve güneşin kütlesinin 1.2 katıydı. (Buna karşılık güneş 4,5 milyar yıllıktır.)
Yaşamı boyunca dönmüş olsaydı, bu kütlenin bir yıldızı şimdi her 78 günde bir dönüyor olmalıydı. Ancak yer tabanlı teleskoplardan yapılan önceki ölçümler yıldızın her 47 günde bir döndüğünü göstermiştir.
Metcalfe, “Bu dönme periyoduna sahip olan o yaştaki bir yıldızın açıklamanın tek yolu, bu durgun rotasyonun orta yaş civarında başlaması gerektiğidir” diyor. “Bu bir sigara silahı deneyi” TESS görevinde yüzlerce yıldızla deneyi tekrarlamayı umuyor.
Yıldızlar manyetik alanlarındaki orta yaştaki bir değişim nedeniyle rotasyonlarını yavaşlatmayı durdurabilirler. Bir yıldızın manyetik alanı yıldızdan uzak kütle ve açısal momentum taşıyan yıldız rüzgârını harekete geçirir, yavaşlamasına katkıda bulunur. Ancak, manyetik alan bir yıldızın hayatının, ortasındaki geometrisini değiştirirse, ve yıldızın hakimiyetinden daha küçük ölçekli bir alana kayıyorsa,manyetik alanın yıldızın dönüşü üzerindeki kontrolünü zayıflatabileceğini söylüyor metcalfe.
Columbia Üniversitesi’nden bir gökbilimci olan Jason Curtis, “Bu, bir sübvansiyonun dönüşünü açıklamak için [durgun yavaşlamayı] çağırmanız gerektiğine dair ikna edici kanıtlar gördük” dedi. Gökbilimciler Metcalfe ve meslektaşlarının Kepler verilerini kullanan önceki çalışmaları hakkında çok fazla şüpheye kapıldılar, ancak “her bakışı farklı bir açıdan bakıldığında daha ikna edici oluyor” diyor.
Ne yazık ki, sonuç astronomların artık yaşları tahmin etmek için yıldızların dönüş hızlarını kullanamadıkları anlamına gelebilir. Curtis, “Bu eski yıldızlarda çalışmayı bırakırsa, bir serseri,” diyor.
REFERANSLAR
T. Metcalfe. Disentangling the rotation and activity variations of 94 Aqr from asteroseismology with TESS. TESS Science Conference I, Cambridge, Mass., July 30, 2019.
J.L. van Saders et al. Weakened magnetic braking as the origin of anomalously rapid rotation in old field stars. Nature. Published online January 4, 2016. doi:10.1038/nature16168.