天文学家发现“不寻常”恒星演化的惊人证据

　　天文学家发现“不寻常”恒星演化的惊人证据。鸣谢:德鲁·埃文斯/美国宇航局

　　据俄亥俄州立大学（塔季扬娜·伍达尔）：天文学家发现证据表明，一些恒星拥有意想不到的强大表面磁场，这一发现挑战了当前关于它们如何演化的模型。

　　在像我们太阳这样的恒星中，表面磁性与恒星自旋有关，这一过程类似于手摇手电筒的内部工作原理。在磁黑子区域的中心可以看到强磁场，并引起各种空间天气现象。到目前为止，低质量恒星——比我们的太阳质量小的天体，可以非常快速或相对缓慢地旋转——被认为表现出非常低的磁活动水平，这一假设使它们成为潜在宜居行星的理想宿主恒星。

　　在今天发表在天体物理学杂志《快报》上的一项新研究中，俄亥俄州立大学的研究人员认为，一种新的内部机制称为核心-包络去耦——当恒星的表面和核心开始以相同的速度旋转，然后漂移开来——可能是增强冷恒星磁场的原因，这一过程可能会在数十亿年内增强它们的辐射，并影响附近系外行星的可居住性。

　　这项研究之所以成为可能，是因为该研究的主要作者、俄亥俄州立大学天文学研究生Lyra Cao和合着者、俄亥俄州立大学天文学教授Marc Pinsonneault今年早些时候开发了一种技术，用于进行和表征星斑和磁场测量。

　　曹说，虽然低质量恒星是银河系中最常见的恒星，并且经常是系外行星的宿主，但科学家对它们的了解相对较少。

　　几十年来，人们一直认为低质量恒星的物理过程遵循太阳型恒星的物理过程。由于恒星在自转时逐渐失去角动量，天文学家可以使用恒星自旋作为一种设备来了解恒星物理过程的本质，以及它们如何与同伴和周围环境相互作用。然而，曹说，有时恒星自转时钟似乎停在原地。

　　利用斯隆数字巡天的公开数据研究M44中的136颗恒星样本，该团队发现该区域低质量恒星的磁场似乎比当前模型能够解释的要强得多。

　　虽然之前的研究表明，蜂巢状星团是许多恒星的家园，这些恒星无视当前的旋转演化理论，但曹团队最令人兴奋的发现之一是确定这些恒星的磁场可能也不寻常——远远强于当前模型预测的磁场。

　　“看到磁场增强和旋转异常之间的联系是非常令人兴奋的，”曹说。"这表明这里可能有一些有趣的物理现象."该团队还假设，同步恒星核心和外壳的过程可能会诱导这些恒星中发现的磁性，这种磁性与太阳上看到的磁性有着截然不同的起源。

　　“我们发现有证据表明，有一种不同的发电机机制驱动这些恒星的磁性，”曹说。"这项工作表明，恒星物理学可能会对其他领域产生惊人的影响."

　　根据这项研究，这些发现对我们理解天体物理学具有重要意义，特别是在寻找其他星球上的生命方面。“经历这种增强磁力的恒星很可能会用高能辐射撞击它们的行星，”曹说。“这种效应预计会在一些恒星上持续数十亿年，因此了解它可能会对我们的可居住性概念产生什么影响非常重要。”

　　但是这些发现不应该阻碍对外行星存在的探索。随着进一步的研究，该团队的发现可能有助于提供更多关于在哪里寻找能够容纳生命的行星系统的见解。但在地球上，曹相信她的团队的发现可能会导致更好的恒星演化模拟和理论模型。

　　“下一步要做的是验证增强的磁力在更大的尺度上发生，”曹说。“如果我们能够了解这些恒星内部在经历剪切增强磁力时发生了什么，这将把科学引向一个新的方向。”