Звёзды оказались гораздо более динамичными, чем считалось ранее. По мере вращения, они испускают поток заряженных частиц, которые притягиваются к мощным магнитным полям звёзд. Этот процесс похож на разведение рук балерины, и как только звёздный ветер становится магнитно связанным, он начинает замедлять вращение звезды. Вот уже много лет предполагается, что старые звёзды вращаются медленнее, эта гипотеза была центральной в астрономии на протяжении последних десятилетий.
Однако в последние годы астрономы начали пересматривать это представление о «звёздном балете». Исследования показали, что примерно в середине своей жизни звёзды начинают сохранять постоянную скорость вращения на протяжении миллиардов лет. Теперь учёные начали исследовать, как происходит этот переход, и предлагают гипотезу о том, что Солнце готовится именно к этому переходу. Это открытие поможет ответить на некоторые давние загадки о Солнце и поможет в поиске жизни за пределами Солнечной системы.
Вначале это представление столкнулось с оппозицией со стороны астрономов, но с наблюдательными данными уверенность в его правильности увеличивается. Фактические данные становятся всё более убедительными, что указывает на пробелы в существующем понимании эволюции магнитных полей звёзд со временем.
В 1970-х годах астрономы обнаружили, что ветер звезды взаимодействует с её магнитным полем и замедляет вращение звезды с течением времени, это явление называется «магнитным торможением». В 2003 году исследователи начали использовать эту связь для оценки возраста звезды путём измерения её вращения. Этот процесс называется гирохронологией и стал широко распространённым. Однако всё это время учёные предполагали, что эта связь будет верна для звёзд всех возрастов, хотя оценки и наблюдения были проверены только для звёзд, которые моложе Солнца.
В 2016 году Дженнифер ван Садерс из Университета Гавайи обнаружила неожиданную особенность во вращении звёзд, на основе данных 21 звезды, собранных космическим телескопом «Кеплер». Вращение звёзд замедлялось до достижения нынешнего возраста Солнца, а затем стабилизировалось.
«Это было совершенно не то, что мы ожидали. Практически на полпути своей жизни звезды фундаментально меняют своё вращение», — говорит ван Садерс.
После последующих исследований с использованием различных методик и крупных выборок, эта тенденция была подтверждена. Теперь учёные считают, что существует определённая скорость, при которой сила вращения звезды недостаточно сильна, чтобы перераспределять магнитную энергию. Это приводит к потере способности создавать крупномасштабные магнитные поля, и, как следствие, звезда перестает замедляться и сохраняет постоянную скорость вращения.
Новые и ещё неопубликованные исследования команды астрономов включают обширные данные от солнцеподобной звезды 51 Пегаса (51 Pegasi). Исследователи использовали наблюдения с различных телескопов, чтобы измерить магнитное поле звезды и количество отбрасываемого материала. Результаты показали, что сила магнитного поля звезды и количество материала в ветре были значительно ниже, чем предсказывалось стандартными моделями. Это говорит о том, что нельзя однозначно определить возраст звезды, просто наблюдая за её скоростью вращения.
Также было обнаружено, что звёзды можно разделить на две категории: те, которые замедляют своё вращение, и те, которые этого не делают. Солнце находится на грани этого перехода и испытывает некий кризис, теряя стабильное состояние. Это может объяснить периодические периоды покоя в магнитной активности Солнца, которые на протяжении многих лет вызывали вопросы у астрономов.
«Затишье Солнца будет продолжаться всё дольше и станет чаще, пока, в конечном итоге, Солнце не станет совсем спокойным», — говорит соавтор новой статьи, астроном Трэвис Меткалф.
Когда звёзды находятся в более спокойном состоянии с меньшими выбросами радиации и плазмы, это создаёт более стабильную и жизнеспособную среду для возникновения жизни. Учёные полагают, что будущие космические миссии смогут увеличить шансы обнаружить жизнепригодные планеты, сфокусировав поиски на звёздах за пределами этого перехода.
В дальнейшем астрономы планируют изучить, насколько быстро звёзды переходят в состояние более стабильного вращения и как это влияет на их магнитные поля.