Вперше виявлено масивні магнітні зорі за межами Чумацького Шляху

Магнітні поля були виявлені у дуже великих зір у Великій і Малій Магелланових Хмарах – вперше для зір за межами нашої галактики. Сподіваємось, що відкриття в бідних на метали регіонах допоможуть нам зрозуміти процеси, які там відбуваються, зважаючи на їхній величезний вплив.

Сонце має магнітне поле, і коли воно викривляється, це може призвести до появи сонячних плям, ефект яких світ побачив у дивовижних кольорах цього місяця. Меншість зірок мають набагато потужніші магнітні поля. Якщо ці зорі достатньо масивні, щоб закінчити своє життя як нейтронні зорі, вони можуть перетворитися на магнетари, які, як вважають, є джерелами тривалих гамма-спалахів, рідкісних типів наднових та інших маловивчених явищ.

Однак наше розуміння того, чому деякі зорі мають такі надпотужні поля, погане, частково тому, що ми не можемо бачити їх так багато, як хотілося б, на вирішальних етапах їхнього життя. Існують підозри, що сильні магнітні поля є наслідком злиття подвійних зірок або участі в масообміні, але це ще не доведено.

Поки що нам не вдалося виявити жодної високомагнітної галактичної зірки з низьким вмістом металів. Це може означати, що зорі з низьким вмістом металів менш схильні до сильної намагніченості, але це також може бути збігом на основі малих зразків. Це питання важливе, тому що масивні зорі з низьким вмістом металів є найближчими дослідницькими лабораторіями, які ми отримуємо для вивчення раннього всесвіту. Спроби розширити нашу вибірку таких магнітних зірок за межі галактики досі були невдалими.

Ми не можемо безпосередньо бачити магнітні поля в космосі, але виявляємо їх за допомогою поляризованого світла. Магнітні поля спричиняють поляризацію світла, що випромінюється в них, замість того, щоб мати випадкову орієнтацію, як більшість світла з космосу, і це можна спостерігати за допомогою так званої спектрополяриметрії.

“Метод надзвичайно голодний на фотони. Це особливий виклик, оскільки навіть найяскравіші масивні зірки, які мають більше восьми сонячних мас, відносно бідні на світло при спостереженні в наших сусідніх галактиках”, – сказала доктор Сільва Ярвінен з Лейбніц Інституту астрофізики в Потсдамі в своїй заяві.

Добре, що світ переживає золотий вік будівництва гігантських телескопів. Ярвінен є частиною команди, яка використовувала один з чотирьох 8-метрових (26-футових) компонентів Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії для збору світла, необхідного для спостережень за такими далекими зірками.

Цей процес може призвести до нульових результатів з багатьох причин. Деякі зорі можуть бути намагнічені, але не настільки, щоб їх можна було виявити на такій відстані. Крім того, поздовжнє магнітне поле, яке шукала команда, є диполем, найсильнішим поблизу магнітних полюсів і нульовим на магнітному екваторі. Коли магнітна вісь випадково вирівняна по відношенню до Землі, деякі з досліджуваних зірок неминуче будуть видно під неправильним кутом, що унеможливлює виявлення ознак магнетизму.

Там, де магнітне поле знаходиться на межі виявлення, шанси можна покращити, вивчаючи більше спектральних ліній у ширшому діапазоні довжин хвиль. Довший час експозиції також допомагає.

Ярвінен і співавтори відібрали зразки чотирьох рідкісних зірок типу Of?p, по дві в кожній з Магелланових Хмар, де концентрація металів, як правило, набагато нижча, ніж у Чумацькому Шляху. У всій нашій галактиці було знайдено лише п’ять Of?p-зірок, що відрізняються величезною масою і надзвичайно яскравою спектральною лінією C III при 4650 Å, і всі вони сильно намагнічені. Однак, схоже, вони більш поширені в наших менших галактиках-супутниках. Вони також вивчили подвійну систему, гігантські зорі якої знаходяться так близько, що майже торкаються одна одної.

Команда виявила магнітні поля у двох зірках Of?p, а також у контактній подвійній. Отримані дані вказують на те, що екстремальний магнетизм не така вже й рідкість для гігантських зірок у низькометалевих середовищах, що збільшує ймовірність екстремальних подій у ранньому Всесвіті.