Магнитосферы старых звезд помогают сохранить «юношескую» скорость вращения

Даже очень старые звезды могут сохранять «молодые» черты и вращаться вокруг своей оси на достаточно большой скорости, хотя считается, что со временем они непрерывно замедляются. На это указывает необычно быстрая звезда 94 Aquarii Aa, возраст которой удалось уточнить благодаря наблюдениям космического телескопа TESS. С таким сообщением Трэвис Меткалф (Travis Metcalfe) и его коллеги из Института космических исследований (SSI) выступили на прошедшей конференции TESS Science.

94 Aquarii Aa — часть тройной звездной системы, находящейся в 69 световых годах от Земли, в созвездии Рыбы. Размер и цвет указывают, что она является субгигантом, переживая один из финальных этапов эволюции звезд солнечного типа. Чтобы уточнить ее возраст, астрономы решили понаблюдать за скоростью вращения звезды: с течением времени она снижается, так что эта скорость нередко используется для выяснения возраста далеких светил. 

Другой инструмент дает астросейсмология — исследование ударных волн, распространяющихся по поверхности пульсирующих звезд. Их скорость определяется составом и внутренней структурой светила, давая указания на их возраст. Еще несколько лет назад Трэвис Меткалф с соавторами использовал этот метод, продемонстрировав существование действительно быстро вращающихся старых звезд. Судя по этим данным, долгое время их вращение замедлялось, однако где-то в середине жизни этот процесс остановился. 

Исследовать это явление позволил субгигант 94 Aquarii Aa. Судя по новым наблюдениям, его возраст составляет приличные 6,2 миллиарда лет (для сравнения, возраст Солнца — около 4,5 миллиарда лет), а масса — 1,2 от солнечной. В случае «нормального» замедления за время жизни 94 Aquarii Aa должна была замедлиться и совершать полный оборот за 78 суток, однако в реальности скорость ее вращения составляет около 47 суток (плазма на поверхности Солнца совершает оборот за 25 суток на экваторе и 38 суток — возле полюсов).  

Ученые предполагают, что остановка замедления вращения у звезды «среднего возраста» может быть связана с действием ее магнитного поля. В норме часть энергии вращения уносится с потоками звездного ветра, которые создаются именно магнитосферой. Однако в некоторых случаях магнитное поле может переживать глубокие перестроения и, например, ослабевать, приводя к снижению интенсивности испускаемого потока частиц, а вместе с ним — к более стабильной скорости вращения.