Chậm lại sao

Pin
Send
Share
Send

Một trong những thách thức lâu dài trong thiên văn học sao, là giải thích tại sao các ngôi sao quay chậm như vậy. Để giải thích sự hãm quay này, các nhà thiên văn học đã gọi một sự tương tác giữa từ trường sao hình thành sao và hình thành đĩa bồi tụ. Sự tương tác này sẽ làm chậm ngôi sao cho phép sự sụp đổ tiếp theo diễn ra. Lời giải thích này đã hơn 40 tuổi, nhưng làm thế nào mà nó giữ được khi nó già đi?

Một trong những thách thức lớn nhất để kiểm tra lý thuyết này là đưa ra dự đoán có thể kiểm chứng trực tiếp. Cho đến rất gần đây, các nhà thiên văn học không thể quan sát trực tiếp các đĩa hoàn cảnh xung quanh các ngôi sao mới hình thành. Để giải quyết vấn đề này, các nhà thiên văn học đã sử dụng các khảo sát thống kê, tìm kiếm sự hiện diện của các đĩa này một cách gián tiếp. Vì các đĩa bụi sẽ được làm ấm bởi ngôi sao hình thành, các hệ thống có các đĩa này sẽ có thêm phát xạ trong phần hồng ngoại của quang phổ. Theo lý thuyết hãm từ, những ngôi sao trẻ có đĩa nên quay chậm hơn so với những người không có. Dự đoán này đã được xác nhận vào năm 1993 bởi một nhóm các nhà thiên văn học dẫn đầu bởi Suzan Edwards tại Đại học Massachusetts, Amherst. Nhiều nghiên cứu khác đã xác nhận những phát hiện chung này nhưng đã thêm một lớp nữa vào bức tranh; các ngôi sao bị làm chậm bởi các đĩa của chúng trong khoảng thời gian ~ 8 ngày, nhưng khi các đĩa tiêu tan, các ngôi sao tiếp tục sụp đổ, quay tròn trong khoảng thời gian 1-2 ngày.

Một phát hiện thú vị khác từ những nghiên cứu này là các hiệu ứng dường như rõ rệt nhất đối với các ngôi sao có khối lượng cao hơn. Khi các nghiên cứu tương tự được thực hiện trên các ngôi sao trẻ trong tinh vân Orion và Eagle, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng không có sự phân biệt rõ rệt giữa các ngôi sao có hoặc không có đĩa cho các ngôi sao có khối lượng thấp. Những phát hiện như thế này đã khiến các nhà thiên văn học bắt đầu đặt câu hỏi về việc phanh đĩa từ tính phổ biến như thế nào.

Một trong những thông tin khác mà các nhà thiên văn học có thể làm việc là nhận ra vào khoảng năm 1970 rằng có sự phân chia rõ rệt về tốc độ quay giữa các ngôi sao có khối lượng lớn và các khối lượng thấp hơn ở xung quanh lớp phổ F. Hiện tượng này đã được dự đoán gần một thập kỷ trước khi Evry Schatzman đề xuất rằng gió sao sẽ tương tác với từ trường của ngôi sao Ngôi sao để tạo ra lực cản. Vì các ngôi sao lớp phổ sau này có xu hướng có từ trường hoạt động mạnh hơn, nên hiệu ứng hãm sẽ quan trọng hơn đối với những ngôi sao này.

Do đó, các nhà thiên văn học hiện có hai hiệu ứng có thể phục vụ cho tốc độ quay của các ngôi sao chậm. Với các bằng chứng lý thuyết và quan sát vững chắc cho từng người, cả hai đều có khả năng là đúng ngay, vì vậy câu hỏi trở thành chủ yếu trong hoàn cảnh nào. Câu hỏi này là một câu hỏi mà các nhà thiên văn học vẫn đang vật lộn.

Để giúp trả lời câu hỏi, các nhà thiên văn học sẽ cần thu thập một sự hiểu biết tốt hơn về mức độ mỗi hiệu ứng trong công việc thay vì các cuộc điều tra dân số lớn, nhưng làm như vậy là khó khăn. Phương pháp chính được sử dụng để kiểm tra khóa đĩa là kiểm tra xem cạnh trong của đĩa có giống với bán kính mà tại đó một vật thể trong quỹ đạo Keplarian sẽ có vận tốc góc tương tự như ngôi sao hay không. Nếu vậy, điều đó có nghĩa là ngôi sao bị khóa hoàn toàn với cạnh bên trong đĩa Disc. Tuy nhiên, đo hai giá trị này nói dễ hơn làm. Để so sánh các giá trị, các nhà thiên văn học phải xây dựng hàng ngàn mô hình sao / đĩa tiềm năng để so sánh với các quan sát.

Trong một lần gần đây, các nhà thiên văn học đã sử dụng kỹ thuật này trên IC 348, một cụm mở trẻ. Phân tích của họ cho thấy ~ 70% số sao bị khóa từ tính với đĩa. Tuy nhiên, 30% còn lại bị nghi ngờ có bán kính đĩa bên trong vượt quá phạm vi của từ trường và do đó, không có sẵn để hãm đĩa. Tuy nhiên, những kết quả này có phần mơ hồ. Mặc dù số lượng lớn các ngôi sao gắn vào đĩa của chúng không hỗ trợ phanh đĩa là một thành phần quan trọng trong quá trình tiến hóa quay của các ngôi sao, nhưng nó không phân biệt được liệu nó có phải là một tính năng vượt trội hay không. Như đã nói trước đây, nhiều ngôi sao có thể đang trong quá trình làm bay hơi các đĩa, cho phép ngôi sao quay trở lại. Cũng không rõ liệu 30% ngôi sao không có bằng chứng khóa đĩa đã bị khóa trong quá khứ.

Nghiên cứu như thế này chỉ là một mảnh cho một câu đố lớn hơn. Mặc dù các chi tiết của nó không được bổ sung đầy đủ, nhưng rõ ràng là các hiệu ứng hãm từ này, cả với đĩa và gió sao, có tác dụng đáng kể trong việc làm chậm tốc độ góc của các ngôi sao. Điều này hoàn toàn trái ngược với tuyên bố của Chủ nghĩa sáng tạo thường xuyên rằng, [đây] không biết [sic] quy trình cơ học nào có thể đồng hành [sic] việc chuyển động lượng này.

Pin
Send
Share
Send