Søger efter de svageste påviselige magnetfelter hos hvide dværge

Magnetiske felter er til stede i en lang række stjerner på tværs af Hertzsprung-Russell-diagrammet, under alle evolutionære stadier fra præ-hovedsekvensstjerner, til hovedsekvensstjerner og udviklede stjerner, op til de sidste stadier, når stjernen eksploderer som en supernova.

Magnetiske felter spiller en vigtig rolle i stjerneudviklingen. De overfører vinkelmomentum, både internt under stjernernes udvikling, og eksternt i perioder med tilvækst eller massetab. Selv et ret svagt magnetfelt kan undertrykke konvektion i stjerneatmosfærer og påvirke afkølingstider for ekstremt gamle hvide dværge. Mens virkningerne af magnetfelterne er godt observeret og nogle gange endda forstået, oprindelsen af ​​stjernemagnetiske felter er ofte ukendt, og vi ved ikke, hvordan felter udvikler sig, når stjerner udvikler sig.

Detektering af et stjernemagnetfelt afhænger generelt af observation af spaltning og/eller polarisering af spektrallinjer produceret af Zeeman-effekten. På en generel måde, spaltning af spektrallinjer ved Zeeman-effekten detekteres i et normalt fluxspektrum, og gør det muligt at estimere den typiske amplitude af magnetfeltet, gennemsnit over stjernen.

Cirkulær polarisering i en spektrallinje gør det muligt at detektere den gennemsnitlige sigtelinjekomponent af magnetfeltet, og kan være følsomme over for et magnetfelt, der er en størrelsesorden eller svagere end det, der kan detekteres fra linjeopdeling.

Interessen har været stigende i de senere år for at opnå et klart observationsoverblik over forekomsten og karakteristika af magnetiske felter over hele Herzsprung-Russell-diagrammet. Et meget interessant eksempel er de magnetiske felter, der forekommer i omkring 10% af hvide dværge, som varierer i styrke fra omkring 1kG (1 kiloGauss eller 0,1 Tesla) til næsten 1000 MG.

Fordi spektropolarimetri er den mest følsomme af de tilgængelige feltopdagelsesmetoder, astronomer har brugt ISIS på William Herschel Telescope (WHT), FORS på Very Large Telescope (VLT), og Espadons på Canada-Frankrig-Hawaii-teleskopet (CFHT). Hvert af disse instrumenter har specifikke styrker.

Både ISIS og FORS er særligt velegnede til at detektere meget svage felter i relativt svage (V> 14) hvide dværge. Bemærkelsesværdigt, fordi ISIS kan udføre spektropolarimetri med en optimal opløsningsevne omkring Halpha-linjen i rødt, det er muligt at opnå de mest følsomme feltmålinger, selvom teleskopets areal kun er en fjerdedel af VLT'ens. Den igangværende ISIS-undersøgelse for at finde flere hvide dværge med svagt felt har potentialet til væsentligt at forbedre viden om den faktiske fordeling af magnetfeltstyrker blandt hvide dværge, at give mere klare eksempler på svagfeltsstjerner til detaljeret modellering og analyse, og at hjælpe os med at forstå, om magnetiske felter henfalder under afkøling af hvid dværg, eller om nogle processer genererer ny magnetisk flux.