2015.09.15. - Lehetnek-e mágnesesek a nagy tömegű csillagok?

A BinaMIcS együttműködés keretében az ε Lupi szoros kettős mindkét komponensénél mágneses tér jelenlétére bukkantak, ez azonban merőben szokatlan tulajdonság ilyen nagy tömegű csillagok esetében.

Az elmúlt években a szoros kettőscsillagok mágneses tulajdonságainak vizsgálatára létrehozott BinaMIcS (Binarity and Magnetic Interactions in various classes of Stars) együttműködés egyik célja olyan nagy tömegű csillagok azonosítása volt, amelyek mágneses térrel is rendelkeznek. A próbálkozást most siker koronázta, ugyanis a CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), valamint a Dominion Astronomical Observatory spektropolarimétereivel végzett mérések alapján kimutatták, hogy az ε Lupi szoros kettős mindkét komponensének van mágneses tere. A munkában tevékeny szerepet vállaló Matt Schultz PhD hallgató (Queen's University, ESO) szerint a nagy tömegű csillagok mágneses terének eredete egyelőre rejtély, az új eredmény azonban segíthet a probléma megválaszolásában.

A Naphoz hasonló kis hőmérsékletű csillagok esetében a külső rétegekben zajló konvekció - nagy léptékű anyagáramlás - kelti a mágneses teret. A nagy tömegű csillagok külső rétegeiben azonban nincs konvekció, így a mágneses dinamó sem működhet. Az ilyen csillagok 10 százalékának mégis van mágneses tere. A jelenségre két magyarázatot is kidolgoztak, mindkettőben az ún. "fosszilis", azaz a csillag életében valamikor kialakult, majd a külső rétegeiben csapdába esett mágneses tér a főszereplő. Az első hipotézis szerint a mágneses tér a csillag kialakulásakor keletkezett, a másik szerint pedig a mágneses dinamót a szoros kettősök esetében fellépő heves csillagplazma-mozgások hajtják. Schultz szerint az új eredmény nem változtatja meg alapvetően a BinaMIcS együttműködés eddigi statisztikáit: sajnos továbbra sem tudják, hogy a nagy tömegű komponensekkel rendelkező szoros kettősök csillagai közül miért van csak olyan kevésnek mágneses tere.

A mérések szerint az ε Lupi két komponensének nagyjából ugyanolyan erősségű mágneses tere van, a két tér polaritása azonban ellentétes, azaz az egyik mágneses északi pólusának iránya a másik déli pólusáéval egyezik meg. Ennek okáról sincs még biztos elképzelés, Schultz szerint azonban valószínűleg a csillagok kölcsönhatásáról árul el valamit. Hogy mit, azt csak további megfigyelések tárhatják majd fel.

Az ε Lupi komponensei mágneses terének polaritását színek jelzik: vörös az északit, kék a délit. A sárga vonalak a csillagok felszínéről induló mágneses erővonalak.
[Volkmar Holzwarth, KIS, Freiburg]

Az ε Lupi valójában egy hármas rendszer, amelyben az 'A' és az 'a' komponens nagyon közel keringenek egymáshoz, pályaperiódusuk 4,5597 nap, a pálya excentricitása pedig 0,277. A harmadik, B jelű komponens körülbelül 64 éves periódussal jóval messzebb kering. A főkomponensek becsült tömege 13,24 és 11,46, a B komponensé pedig 7,64 naptömeg. Előbbiek színképtípusa korai B (B3), utóbbié pedig A5. A szoros kettős forgása kötött, azaz a komponensek mindig ugyanazon oldalukat mutatják a másik felé.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.09.11.