Японский суперкомпьютер поставил под сомнение теорию вращения звезд типа Солнца
Астрономы из Университета Нагои показали, что одна из популярных теорий о вращении звезд, похожих на Солнце, может быть неверной. Новые расчеты показывают, что такие звезды, вероятно, сохраняют один и тот же характер вращения на протяжении всей жизни. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Звезды не вращаются как твердые тела. Они состоят из раскаленной плазмы, поэтому разные участки поверхности могут вращаться с разной скоростью — это явление называют дифференциальным вращением. У Солнца, например, экватор совершает оборот примерно за 25 дней, тогда как полярные области — примерно за 35.
Почти полвека астрономы предполагали, что по мере старения звезд этот режим должен изменяться: со временем звезды постепенно замедляют вращение. Теоретические модели показывали, что при достаточно низкой скорости вращения внутренние потоки плазмы должны перестроиться, и тогда полюса начнут вращаться быстрее экватора. Такой режим назвали «антисолнечным».
Однако наблюдения до сих пор не дали убедительных примеров таких звезд. Чтобы разобраться в этом противоречии, исследователи построили новую численную модель внутреннего строения солнечных звезд. Она одновременно учитывает движение горячей плазмы и влияние магнитных полей.
Расчеты проводились на японском суперкомпьютере Fugaku. Модель получилась чрезвычайно детальной: каждая звезда в симуляции была разбита примерно на 5,4 миллиарда расчетных ячеек. Так можно проследить мелкомасштабные турбулентные движения плазмы и структуру магнитных полей внутри звезды.
Выяснилось, что именно магнитные поля играют ключевую роль в поддержании «солнечного» типа вращения. Вместе с турбулентными потоками плазмы они продолжают удерживать более быстрое вращение экватора даже у звезд, которые вращаются гораздо медленнее Солнца. Модель также хорошо воспроизводит наблюдаемое вращение самого Солнца. Когда ученые применили те же расчеты к более медленно вращающимся звездам, их вращение тоже оставалось «солнечным», а перехода к «антисолнечному» режиму не происходило.
Если эти результаты подтвердятся наблюдениями, астрономам, возможно, придется пересмотреть некоторые представления об эволюции звезд солнечного типа. Их вращение и магнитная активность влияют на излучение и поток заряженных частиц, а значит — и на условия на планетах вокруг таких звезд.
Планеты, которые обращаются вокруг других звезд, а не вокруг Солнца, называют экзопланетами. Наш подробный материал про экзопланеты — здесь.
Иллюстрация Zelch Csaba/Pexels
Самое популярное
