Hvězdy před smrtí dramaticky zpomalí svou rychlost rotace a točí se nahoru, nebo dolů
Foto: Ilustrační_NASA Hubble Space Telescope/UnsplashSoučasná teorie k vysvětlení dramatického poklesu rotace nestačí. Proč a jak se to hvězdám děje zajímá astronomy už dlouho.
Pozorovací technika zvaná astroseismologie, která měří vlastní frekvence oscilací hvězdy, teprve nedávno umožnila měřit vnitřní rychlosti rotace a magnetická pole jiných hvězd v naší galaxii.
Hvězdy se od svého zrození až do své smrti zpomalují. Oproti své původní rychlosti se rotace hvězdy 100 až 1000krát snižuje. Jinými slovy, postupem své existence rotují směrem dolů. Celkový moment hybnosti od Slunce klesá, protože je materiál postupně odfoukáván z povrchu hvězdy jako sluneční vítr. Díky těmto pozorováním přišli astronomové s teoretickým tvrzením, že interakce mezi magnetickými poli a tokem plazmatu je nejúčinnějším způsobem, jak hvězdy roztočit směrem dolů.
Foto: KyotoU/Lucy McNeill/Tiskový zdroj EurekAlertJak magnetická pole ovlivňují rotaci uvnitř hmotných hvězd se vědci z Kjótské univerzity rozhodli prozkoumat po té, co byli fascinováni astroseismologií a 3D simulacemi sluneční konvektivní zóny, které provedli jiní vědci.
Šlo o skupiny z Austrálie a Velké Británie, kteří provedli 3D magnetohydrodynamické simulace pro hmotné hvězdy před kolapsem jádra. Vědci se do té chvíle domnívali, že proudění uvnitř konvekční zóny hmotné hvězdy se může vyvíjet analogicky s konvekční zónou Slunce.
Díky 3D simulaci hmotné hvězdy byli vědci schopni přímo zkoumat komplexní souhru mezi prudkou konvekcí, rotací a magnetickými poli. Potvrdili, že vnitřní rotace a magnetické pole se vyvíjejí společně podobně jako sluneční dynamo. Jde o energetický proces, který udržuje magnetické pole našeho Slunce. S těmito rovnicemi v ruce byli vědci schopni matematicky předpovědět vývoj vnitřní rotace hvězdy v čase.
Jejich simulace odhalila, že rychlost a směr konvekčních pohybů byly v krátkých časových intervalech ovlivněné rotací a magnetickými poli, což následně měnilo rotaci a způsobilo rotaci hvězdy dolů nebo, v některých případech, nahoru. Vědci byli schopni formulovat interakci mezi konvekcí, rotací a magnetickými poli jako model pro radiální transport momentu hybnosti směrem ven a dovnitř, což ukazuje, že tento transport v pozdějších fázích hoření přímo souvisí s geometrií magnetického pole.
Vědci s překvapením zjistili, že některé konfigurace magnetických polí skutečně roztáčejí jádro směrem nahoru, což naznačuje, že konečná rychlost rotace bude specifická pro vlastnosti hvězdy. Pomalá rotace může být u některých tříd hmotných hvězd dokonce zakázaná.
Nový objev transportu magnetického momentu hybnosti během pokročilých fází hoření naznačuje, že teorie vyvinutá k popisu rotace hvězd slunečního typu by mohla být univerzální.
Zdroj: Kjótská univerzita; https://www.kyoto-u.ac.jp/en/research-news/2026-04-28-0, https://www.eurekalert.org/news-releases/1125037; vedoucí vědeckého týmu Ryot Shimada;
