За межами нашої галактики вперше знайшли магнітні зорі

Зорі, що мають дуже потужні магнітні поля — не дуже часте, але добре відоме явище у Чумацькому Шляху. А от за його межами їх знайшли вперше. З часом ці світила перетворюються на надзвичайно потужні пульсари та чорні діри.

Магнітні зорі в Малій Магеллановій хмарі
Магнітні зорі в Малій Магеллановій Хмарі. Джерело: phys.org

Магнітні зорі у сусідніх галактиках

Вчені вперше змогли виявити потужні магнітні поля у трьох масивних та гарячих світил в сусідній галактиці. Хоча подібні магнітні зорі вже були виявлені в нашій галактиці, їхнє спостереження у Малій Магеллановій Хмарі є особливо важливим, оскільки в ній багато справді молодих об’єктів. Це дає унікальну можливість вивчати ті з них, що тільки формуються.

Магнетизм вважається ключовим компонентом еволюції масивних зір, що має далекосяжний вплив на їхню кінцеву долю. Саме такі об’єкти з початковою масою понад вісім сонячних мас наприкінці своєї еволюції перетворюються на нейтронні зорі та чорні діри.

Коли такі об’єкти утворюють тісні подвійні системи, то від них можна очікувати злиття, що породжує незвичайні гравітаційні хвилі. Крім того, теоретичні дослідження пропонують магнітний механізм вибуху масивних зір, що має відношення до гамма-спалахів, рентгенівських спалахів і наднових.

Як вимірюють магнетизм у зір?

Магнітні поля зір вимірюють за допомогою спектрополяриметра. Для цього для потоку електромагнітного випромінювання визначається кругова поляризація і досліджуються найменші зміни спектральних ліній. Однак, щоб досягти необхідної точності таких вимірювань, треба висока якість початкових даних.

Через ці умови звичайні спектрополяриметри високої роздільної здатності та менші телескопи не підходять для таких досліджень. Тому був використаний спектрополяриметр низької роздільної здатності FORS2, який встановлений на одному з чотирьох 8-метрових телескопів Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії (ESO).

Чому магнітні зорі важко досліджувати?

Попередні спроби виявити магнітні поля у масивних зір за межами нашої галактики були невдалими. Ці вимірювання є складними й залежать від кількох факторів. Магнітне поле, яке вимірюється з круговою поляризацією, називається поздовжнім. Воно відповідає виключно тій складовій поля, яка спрямована в бік спостерігача.

Оскільки структура магнітного поля масивних зір зазвичай характеризується глобальним диполем з віссю, нахиленою до осі обертання, напруженість його поздовжньої складової може дорівнювати нулю на фазах обертання, коли спостерігач дивиться прямо екватор зорі.

Спостереження ширшої спектральної області з більшою кількістю ліній у ній є кращим. Крім того, довший час експозиції має вирішальне значення для запису поляриметричних спектрів з достатньо високим співвідношенням сигнал / шум.

Що показали нові спостереження

Беручи до уваги ці важливі чинники, команда астрономів провела спектрополяриметричні спостереження п’яти масивних зір у Магелланових Хмарах. У двох імовірно одиничних зір зі спектральними характеристиками, типовими для магнітних масивних зір нашої галактики, і в одній активно взаємодіючій масивній подвійній системі, розташованій в ядрі наймасивнішої зоряної області NGC346 у Малій Магеллановій Хмарі, їм вдалося виявити магнітні поля з напруженістю порядку кілоГауссів.

На поверхні нашого Сонця такі сильні магнітні поля можна виявити лише в невеликих сильно намагнічених областях — плямах. Виявлення подібних явищ у Магелланових Хмарах є першим свідченням того, що масове зореутворення в галактиках з молодим зоряним населенням відбувається так само, як і в Чумацькому Шляху.

За матеріалами phys.org