磁场与恒星神秘的中年危机有关

天文学家早就知道恒星会经历一个称为“磁制动”的过程:稳定的带电粒子流(称为太阳风)随着时间的推移从恒星中逸出,带走少量恒星的角动量 。这种缓慢的消耗导致像我们太阳这样的恒星在数十亿年的时间里逐渐减慢它们的自转速度 。
【磁场与恒星神秘的中年危机有关】

磁场与恒星神秘的中年危机有关

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反过来,较慢的自转会导致磁场改变和恒星活动减少——太阳黑子、耀斑、爆发和恒星大气中类似现象的数量,这些都与它们的磁场强度有着内在的联系 。
由于角动量的逐渐丧失,随着时间的推移,活动和旋转速率的这种下降预计将是平稳和可预测的 。这个想法催生了被称为“恒星陀螺年代学”的工具,该工具在过去二十年中被广泛用于根据恒星的自转周期估计恒星的年龄 。
然而,最近的观察表明,这种亲密关系在中年左右破裂 。由印度加尔各答印度科学教育与研究所 (IISER) 的 Bindesh Tripathi、Dibyendu Nandy 教授和 Soumitro Banerjee 教授进行的这项新工作为这种神秘的疾病提供了一种新的解释 。
该团队使用恒星磁场产生的发电机模型表明,在太阳年龄附近,恒星的磁场产生机制突然变得次临界或效率降低 。这允许恒星以两种不同的活动状态存在——低活动模式和活动模式 。像太阳这样的中年恒星通常可以切换到低活动模式,从而大大减少磁化恒星风造成的角动量损失 。
南迪教授评论说:“这种类太阳恒星亚临界磁发电机的假设为各种太阳恒星现象提供了自洽、统一的物理基础,例如为什么中年以后的恒星不会旋转得那么快就像他们年轻时一样,恒星陀螺年代学关系的破裂,以及最近的发现表明太阳可能正在过渡到一个磁不活跃的未来 。”
这项新工作提供了关于太阳最近历史中存在的低活动事件的关键见解,即所谓的极小期——当时几乎看不到任何太阳黑子 。其中最著名的可能是 1645 年至 1715 年左右的蒙德极小期,当时观测到的太阳黑子很少 。