50-летняя теория о вращении звезд оказалась ошибочной: симуляции показали, что Солнце не меняет режим

Почти полвека астрономы считали, что стареющие звезды меняют характер вращения: их полюса начинают вращаться быстрее экватора. Новое моделирование на суперкомпьютере Fugaku опровергло эту гипотезу. Исследователи из Нагойского университета показали, что магнитные поля внутри звезд сохраняют «солнечный» тип вращения (экватор быстрее) на протяжении всей жизни.

50-летняя теория о вращении звезд оказалась ошибочной: симуляции показали, что Солнце не меняет режим

Солнце вращается неравномерно. Экватор делает полный оборот за 25 дней, полярные области — за 35. Это нормально для звезды среднего возраста. Но теория, господствовавшая последние 50 лет, утверждала: когда звезда стареет и замедляется, картина меняется. Внутренние потоки газа должны перестроиться так, что полюса начнут обгонять экватор. Состояние назвали «антисолнечным дифференциальным вращением». Проблема в том, что астрономы никогда его не видели. Предсказания были, наблюдений — нет.

Команда из Нагойского университета решила проверить теорию с помощью самого мощного инструмента. Они загрузили в суперкомпьютер Fugaku магнитогидродинамическую модель звезды солнечного типа. Сетка из 5,4 миллиарда точек позволяла отслеживать малейшие турбулентности и поведение магнитных полей.

Результат оказался неожиданным для приверженцев старой теории. Магнитные поля, которые в более грубых моделях искусственно ослабевали, в симуляции оставались сильными и стабильными. Вместе с турбулентностью газа они удерживали вращение в «солнечном» режиме на протяжении всей жизни звезды. Никакого переключения не происходило, даже когда скорость вращения падала.

Магнетизм и турбулентность сохраняют вращение экватора быстрее полюсов всегда, а не только в молодости.

— объясняет Хидеюки Хотта, один из авторов исследования. Предыдущие модели просто недооценивали роль магнитных полей.

Модель идеально воспроизвела вращение Солнца. Когда ее применили к более медленным звездам, картина осталась той же — солнечной. Это объясняет, почему астрономы безуспешно искали «антисолнечное» вращение: его просто не существует. Моделирование также показало, что магнитное поле звезды монотонно ослабевает с возрастом. Никакого второго пика при смене режима вращения — его и нет.

Если результаты подтвердятся, астрономам придется пересмотреть теории звездной эволюции и магнитной активности. А заодно и модели обитаемости экзопланет: ведь вращение звезды напрямую влияет на их среду. Исследование опубликовано в Nature Astronomy.

Читайте также

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Физики хотят использовать гибридные частицы света в сверхбыстрых оптических чипах

Физики хотят использовать гибридные частицы света в сверхбыстрых оптических чипах

В МИФИ научили нейросети распознавать ложь и скрытые мотивы людей

В МИФИ научили нейросети распознавать ложь и скрытые мотивы людей

Цифровая модель защитит электросети от аварий и перегрузок

Цифровая модель защитит электросети от аварий и перегрузок

Cоздан тест для сверхраннего выявления болезней Альцгеймера и Паркинсона

Cоздан тест для сверхраннего выявления болезней Альцгеймера и Паркинсона