Am crezut timp de 45 de ani că stelele se rotesc într-un fel în jurul soarelui. Un nou studiu spune că ne-am înșelat

Un studiu sugerează că stelele precum Soarele ar putea să nu-și inverseze modelul de rotație pe măsură ce îmbătrânesc

Simulările de înaltă rezoluție indică faptul că magnetismul ar putea fi cheia lipsă în modele. A înțelege cum se rotesc stelele poate părea un detaliu tehnic, dar în realitate este o piesă centrală pentru a înțelege evoluția lor. Timp de 45 de ani, modelele teoretice au susținut că stelele similare cu Soarele ar schimba forma de rotație pe măsură ce îmbătrânesc. Ideea era că, pe măsură ce își pierd viteza în decursul a miliarde de ani, modelul de rotație s-ar inversa și poli ar începe să se rotească mai repede decât ecuatorul. Acum, o nouă cercetare de la Universitatea Nagoya sugerează că această predicție ar putea să nu se îndeplinească. Descoperirile. Lucrul, publicat în Nature Astronomy, sugerează că stelele de tip solar ar putea menține pe parcursul întregii lor vieți același model de rotație pe care îl observăm la Soarele actual. Cu alte cuvinte, ecuatorul ar continua să se rotească mai repede decât regiunile polare chiar și atunci când steaua devine mai lentă odată cu vârsta. Simulările realizate de echipă indică faptul că câmpurile magnetice joacă un rol decisiv și ar putea împiedica această schimbare de regim care timp de decenii a fost considerată de la sine înțeleasă în modelele teoretice.

Cum se rotește cu adevărat o stea ca Soarele. Spre deosebire de Pământ, care rotește ca un corp solid, Soarele este format din plasma extrem de fierbinte. Acest lucru face ca diferite regiuni să se rotească cu viteze diferite. În cazul Soarelui, ecuatorul completează o rotație aproximativ la fiecare 25 de zile, în timp ce regiunile apropiate de poli durează aproximativ 35 de zile. Acest fenomen este cunoscut sub numele de rotație diferențială de tip solar. Timp de decenii, simulările teoretice au prezis că acest model nu va fi permanent. Pe măsură ce stelele îmbătrânesc și rotația lor globală încetinește pe parcursul a miliarde de ani, fluxurile de plasmă din interiorul lor ar trebui să se reorganizeze. Predicțiile indică că va veni un moment în care comportamentul se va inversa: ecuatorul se va roti mai încet, iar poli vor începe să se rotească mai repede, un regim pe care cercetătorii l-au denumit rotație diferențială anti-solară.

Rolul neașteptat al magnetismului. Noile simulări sugerează că scenariul prevăzut de modelele teoretice de-a lungul decadelor ar putea să nu se producă. Conform rezultatelor studiului, stelele asemănătoare Soarelui ar menține același tip de rotație diferențială pe toată durata vieții lor. Deși steaua devine mai lentă odată cu vârsta, ecuatorul ar continua să se rotească mai repede decât poli, în loc să inverseze modelul așa cum fusese propus în simulările anterioare.

Un supercomputer în scenă. Pentru a ajunge la această concluzie, echipa a apelat la Fugaku, cel mai puternic supercomputer din Japonia, instalat în centrul de cercetare RIKEN, în Kobe, și operațional pentru utilizarea comună din martie 2021. Cu ajutorul său, cercetătorii au realizat o simulare extrem de detaliată a interiorului stelelor de tip solar. Fiecare stea simulată a fost împărțită în aproximativ 5.400.000.000 de puncte de calcul, o rezoluție mult superioară celei utilizate în lucrările anterioare.

Acest nivel de detaliu se dovedește a fi important deoarece simulările anterioare au lucrat cu rezoluții mult mai mici. În aceste condiții, câmpurile magnetice tindeau să dispară artificial în interiorul modelului, ceea ce ducea la subestimarea influenței lor asupra dinamicii interne a stelei. În noua simulare, pe de altă parte, câmpurile magnetice s-au menținut stabile și au arătat un efect clar: ajută la împiedicarea inversării modelului de rotație. Implicațiile. A înțelege cu o precizie mai mare cum se rotesc stelele asemănătoare Soarelui este cheia pentru a interpreta activitatea lor magnetică de-a lungul timpului. Acest aspect este legat de fenomene bine cunoscute în propriul nostru astru, cum ar fi ciclul solar de aproximativ 11 ani care reglează apariția petelor solare și episoadele de activitate magnetică. O mai bună înțelegere a acestor procese ar putea ajuta de asemenea la îmbunătățirea modelelor de evoluție stellară utilizate de astronomi pentru a studia stelele îndepărtate.

Imagini | NASA