Почему ядра звезд вращаются медленнее, чем ожидалось?

На эволюцию звезды влияет динамика ее внутреннего вращения через механизмы переноса и перемешивания, которые плохо изучены. Магнитные поля могут играть роль в переносе углового момента и химических элементов, но происхождение магнетизма в лучистых звездных слоях неясно.

Звездное ядро — это чрезвычайно горячая, плотная область в центре звезды. Для обычной звезды главной последовательности область ядра — это объем, в котором условия температуры и давления позволяют производить энергию путем термоядерного синтеза водорода в гелий.

Ядро окружено звездной оболочкой, которая переносит энергию из ядра в звездную атмосферу, где она излучается в космос

При определенных условиях ядра звезд сжимаются. Когда это происходит, они начинают вращаться быстрее, чем внешние слои звезды.

Однако изучение колебаний звезд, астеросейсмология, открыло удивительное явление: ядра таких звезд на самом деле вращаются медленнее, чем предсказывают расчеты. Почему это так происходит?

Французские исследователи из CNRS, INRIA и ENS-PSL изучили этот вопрос и сообщили о своих выводах в статье, опубликованной в журнале Science.

Они провели компьютерные симуляции, моделирующее поток плазмы в глубоких слоях звезды, которые показали, что замедление вращения ядра может быть вызвано внутренним магнитным полем.

В частности, поток плазмы может усиливать магнитное поле до такой степени, что оно создает сильные турбулентные движения.

Такая турбулентность может еще больше усилить магнитное поле, пока не заставит ядро ​​звезды вращаться медленнее.

Результаты, полученные с помощью моделирования исследовательской группы, также согласуются с астросейсмологическими наблюдениями многих звезд.

Кроме того, моделирование показывает, что магнитное поле будет скрыто внешними слоями звезды, что объясняет, почему магнитное поле такого рода до сих пор не измерено современными методами.

Исследование было опубликовано в журнале Science.