Sænker ned stjerner

Pin
Send
Share
Send

En af de langvarige udfordringer inden for stjernernes astronomi er at forklare, hvorfor stjerner roterer så langsomt. For at forklare denne rotationsbremsning har astronomer påberåbt et samspil mellem den dannende stjernes magnetfelt og dannelse af akkretionsskiven. Denne vekselvirkning ville bremse stjernen og give mulighed for yderligere sammenbrud. Denne forklaring er nu over 40 år gammel, men hvordan har den holdt sig, når den er ældet?

En af de største udfordringer med at teste denne teori er at den giver forudsigelser, der er direkte testbare. Indtil for nylig var astronomer ikke i stand til direkte at observere circumstellar-diske omkring nyligt dannede stjerner. For at komme omkring dette har astronomer brugt statistiske undersøgelser på jagt efter tilstedeværelsen af ​​disse diske indirekte. Da støvskiver vil blive opvarmet af den dannende stjerne, vil systemer med disse diske have ekstra emission i den infrarøde del af spektrene. I henhold til magnetisk bremseteori skal unge stjerner med skiver rotere langsommere end dem uden. Denne forudsigelse blev bekræftet i 1993 af et team af astronomer ledet af Suzan Edwards ved University of Massachusetts, Amherst. Talrige andre undersøgelser bekræftede disse generelle fund, men føjede et yderligere lag til billedet; stjerner bremses af deres diske til en periode på ~ 8 dage, men når diske spreder sig, fortsætter stjernerne med at kollapse og spinde op til en periode på 1-2 dage.

Et andet interessant fund fra disse undersøgelser er, at virkningerne synes at være mest udtalt for stjerner med højere masse. Når lignende undersøgelser blev foretaget på unge stjerner i Orion og Eagle nebulae, fandt forskere, at der ikke var nogen skarp forskel mellem stjerner med eller uden skiver for stjerner med lav masse. Resultater som disse har fået astronomer til at begynde at stille spørgsmålstegn ved, hvor universel magnetisk skivebremsning er.

En af de andre oplysninger, som astronomer kunne arbejde med, var erkendelsen omkring 1970, at der var et skarpt kløft i rotationshastigheder mellem stjerner med høj masse og lavere masser i omkring F-spektralklassen. Dette fænomen var blevet forventet næsten et årti tidligere, da Evry Schatzman foreslog, at stjernevinden ville interagere med stjernens eget magnetfelt for at skabe træk. Da disse senere spektralklasse stjerner havde en tendens til at have mere aktive magnetfelter, ville bremseeffekten være mere vigtig for disse stjerner.

Således havde astronomer nu to effekter, som kunne tjene til at bremse stjernernes rotationshastighed. I betragtning af de faste teoretiske og observationsbevis for hver, var de begge sandsynligvis “rigtige”, så spørgsmålet blev, hvilket var dominerende i hvilken situation. Dette spørgsmål er astronomer stadig kæmper med.

For at hjælpe med at besvare spørgsmålet bliver astronomer nødt til at samle en bedre forståelse af, hvor meget hver effekt er på arbejde i individuelle stjerner i stedet for blot store befolkningsundersøgelser, men det er vanskeligt at gøre det. Den vigtigste metode, der anvendes til at undersøge skivenlåsning, er at undersøge, om den indvendige kant af skiven svarer til den radius, ved hvilken et objekt i en Keplarian bane har en lignende vinkelhastighed som stjernen. Hvis dette er tilfældet, vil det antyde, at stjernen er helt låst med skivens inderste kant. Det er imidlertid lettere at måle disse to værdier end gjort. For at sammenligne værdierne skal astronomer konstruere tusinder af potentielle stjerne- / diskmodeller, som observationer kan sammenlignes imod.

I en nylig papirastronom anvendte denne teknik på IC 348, en ung åben klynge. Deres analyse viste, at ~ 70% af stjernerne var magnetisk låst med disken. Imidlertid blev de resterende 30% mistænkt for at have indre skiveradier uden for magnetfeltets rækkevidde og derfor ikke tilgængelige til skivebremsning. Disse resultater er imidlertid noget tvetydige. Mens det stærke antal stjerner, der er bundet til deres diske, understøtter skivebremsning som en vigtig komponent i stjernenes rotationsudvikling, skelner det ikke, om det i øjeblikket er et dominerende træk. Som tidligere nævnt kunne mange af stjernerne være i færd med at fordampe skiverne, hvilket giver stjernen mulighed for igen at spin-up. Det er heller ikke klart, om 30% af stjernerne uden bevis for, at der var låst skive i fortiden.

Forskning som dette er kun et stykke til et større puslespil. Selvom detaljerne om det ikke er udtømmede, ser det let, at disse magnetiske bremseeffekter, både med skiver og stjernevind, spiller en betydelig effekt på at bremse stjernernes vinkelhastighed. Dette er i modstrid med den hyppige kreationistiske påstand om, at "[t] her ikke er nogen kendt [sic] mekanisk proces, der kunne udføre [sic] denne overførsel af momentum".

Pin
Send
Share
Send