Ultrasterke magnetische velden slaan in het hart van stervende sterren

KISSIMMEE, Fla. - Veel stervende sterren die net iets massiever zijn dan de zon hebben binnenin verborgen magnetische velden, die waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in hoe dergelijke sterren veranderen in de tijd, zeggen wetenschappers.

De stellaire bevindingen, onthuld hier op de 227e bijeenkomst van de American Astronomy Society (AAS), identificeerden sterke magnetische velden nabij de kernen van sterren in de laatste fasen van hun levenscyclus. En die intense magnetische krachten komen veel vaker voor dan eerder werd gedacht, vonden de onderzoekers.

"Vandaag hebben we voor de eerste keer de mogelijkheid om de demografie van magnetische velden in de sterren in kaart te brengen," zei Jim Fuller, een onderzoeker aan het California Institute of Technology, tijdens een presentatie op de AAS-bijeenkomst. [Luister: magnetische muziek van een rinkelende ster]

"Magnetische velden zijn lange tijd verwaarloosd in [de studie van] sterrenevolutie - nu zien we dat ze heel gewoon zijn, en ze kunnen heel sterk zijn en een zeer belangrijke invloed hebben op de evolutie van sterren," voegde hij eraan toe.

De onderzoekers gebruikten gegevens van de ronddraaiende Kepler Space Telescope om duizenden rode-gigantische sterren te onderzoeken - het stadium van de sterrenevolutie waar sterren zoals de zon beginnen met het smelten van helium in koolstof en ballon uit in een veel grotere, koelere staat. Om naar binnen te kijken, gebruikten ze een techniek genaamd asteroseismologie: onderzoeken hoe geluidsgolven rondslingeren in de ster om de interne vorm te bepalen. Soortgelijke technieken kunnen het interieur van onze eigen zon of zelfs grote planeten met ringen onthullen.

"Hun interieur klinkt in wezen als een bel," zei hoofdauteur Dennis Stello, een astrofysicus van de Universiteit van Sydney in Australië, in een verklaring. "En als een bel of een muziekinstrument, kan het geluid dat ze produceren hun fysieke eigenschappen onthullen."

Dat "rinkelen" veroorzaakt subtiele veranderingen in helderheid die door Kepler worden opgepikt, en de onderzoekers zagen dat voor veel van de sterren bepaalde frequenties werden onderdrukt toen ze door de ster liepen - wat wijst op een sterk magnetisch veld.

Ze ontdekten dat rode reuzensterren zo klein als 1,1 maal de zongrootte de krachtige magnetische velden konden herbergen, en dat ze waarschijnlijker werden naarmate de ster groter was - ongeveer de helft van de sterren die 1,5 keer zo groot waren als de zon of groter had de sterke velden, zei Fuller tijdens de vergadersessie. Het veld is waarschijnlijk een overblijfsel uit een eerder stadium van de evolutie van de sterren, toen die sterren sterke materiaalstromen binnen hun kernen hadden die zo'n veld konden hebben gegenereerd. Sterren die in de zon ontbreken, hebben geen interne beweging, dus die sterren zouden nooit die magnetische kracht hebben gehad.

"Het lijkt erop dat dit effect, waar theoretisch alleen over werd gespeculeerd, eigenlijk heel, heel gebruikelijk is in iets zwaardere sterren dan de zon," zei Fuller. Terwijl ze leren de velden in de kernen van verschillende soorten sterren te detecteren, voegde hij eraan toe, kunnen ze wat ze zien integreren in modellen van de interieurs van sterren.

"We weten al heel lang dat magnetische velden een grote invloed kunnen hebben op de manier waarop sterren leven, op de manier waarop ze evolueren en op de manier waarop ze sterven, maar we hebben heel weinig observatiebeperkingen gehad over [de soorten magnetische velden] die feitelijk aanwezig zijn in de centrale gebieden of in de kernen van sterren, "zei Fuller. "Nu kunnen we beginnen met het leren over deze magnetische velden met behulp van asteroseismology."

Het nieuwe werk is online gedetailleerd in de 4 januari editie van het tijdschrift Nature.