Скрытый магнетизм. Японский суперкомпьютер опроверг 45-летнюю теорию о вращении звезд
Похожая на Солнце звезда (Фото: Зельч Чаба/Pexels)
Ученые из Нагойского университета в Японии поставили под сомнение фундаментальную астрономическую теорию, господствовавшую почти полвека.
Используя мощности суперкомпьютера Fugaku, одного из самых производительных в мире, исследователи провели наиболее детальное моделирование внутренней структуры звезд, подобных нашему Солнцу. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, указывают на то, что общепринятые представления об эволюции звездного вращения были ошибочными.
В течение 45 лет астрономы считали, что по мере старения и замедления звезды меняют режим своего вращения. Согласно этой теории, со временем должен был происходить переход к «антисолнечному» вращению, когда полюса начинают двигаться быстрее экватора. Однако реальные наблюдения никогда не подтверждали такую модель.
Для решения этой загадки команда использовала магнитогидродинамическое моделирование, разделив виртуальную звезду на 5,4 миллиарда точек сетки. Такой уровень детализации позволил впервые учесть сверхмелкие турбулентные потоки и магнитные структуры. Предыдущие модели имели значительно меньшее разрешение, из-за чего роль магнетизма искусственно занижалась, а магнитные поля в расчетах просто «исчезали».
Новое моделирование доказало: экватор звезды продолжает вращаться быстрее полюсов на протяжении всей ее жизни. Главным фактором оказался стабильный магнетизм. Даже когда скорость вращения светила существенно падает, магнитные поля вместе с турбулентностью газа удерживают привычный порядок. Так, на нашем Солнце экватор делает оборот примерно за 25 дней, тогда как полярные зоны — за 35 дней. Исследование подтверждает, что этот механизм сохраняется независимо от возраста звезды.
Кроме того, ученые обнаружили, что магнитное поле звезды не усиливается со временем, а монотонно ослабевает. Это открытие имеет критическое значение для понимания жизненного цикла звездных систем. Учитывая, что вращение влияет на излучение энергичных частиц, новые данные помогут точнее прогнозировать космическую погоду и оценивать пригодность экзопланет для жизни в течение миллиардов лет.
Хотя результаты базируются на симуляциях, они идеально совпадают с имеющимися астрономическими данными. Следующим шагом станет проверка этих прогнозов с помощью новых методов наблюдения за дальними объектами в глубинах космоса.
