Forskere opdager mekanismen, der sandsynligvis genererer enorme hvide dværgmagnetiske felter

En dynamo-mekanisme kunne forklare de utroligt stærke magnetfelter i hvide dværgstjerner ifølge et internationalt hold af videnskabsmænd, inklusive en University of Warwick-astronom.

Et af de mest slående fænomener i astrofysikken er tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter. Ligesom Jorden, stjerner og stjernerester såsom hvide dværge har en. Det er kendt, at hvide dværges magnetfelter kan være en million gange stærkere end Jordens. Imidlertid, deres oprindelse har været et mysterium siden opdagelsen af ​​den første magnetiske hvide dværg i 1970'erne. Flere teorier er blevet foreslået, men ingen af ​​dem har været i stand til at forklare de forskellige forekomsthastigheder af magnetiske hvide dværge, både som individuelle stjerner og i forskellige binære stjernemiljøer.

Denne usikkerhed kan blive løst takket være forskning udført af et internationalt hold af astrofysikere, herunder professor Boris Gänsicke fra University of Warwick og ledet af professor Dr. Matthias Schreiber fra Núcleo Milenio de Formación Planetaria ved Universidad Santa María i Chile. Holdet viste, at en dynamo-mekanisme, der ligner den, der genererer magnetiske felter på Jorden og andre planeter, kan arbejde i hvide dværge, og producere meget stærkere felter. Denne forskning, delfinansieret af Science and Technology Facilities Council (STFC) og Leverhulme Trust, er publiceret i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Natur astronomi .

Professor Boris Gänsicke fra Institut for Fysik ved University of Warwick sagde:"Vi har længe vidst, at der manglede noget i vores forståelse af magnetiske felter i hvide dværge, da statistikken udledt af observationerne simpelthen ikke gav mening. Tanken om, at i det mindste i nogle af disse stjerner, feltet er genereret af en dynamo kan løse dette paradoks. Nogle af jer husker måske dynamoer på cykler:Drejning af en magnet producerer elektrisk strøm. Her, det virker omvendt, materiales bevægelse fører til elektriske strømme, som igen genererer magnetfeltet."

Ifølge den foreslåede dynamo-mekanisme, magnetfeltet genereres af elektriske strømme forårsaget af konvektiv bevægelse i kernen af ​​den hvide dværg. Disse konvektive strømme er forårsaget af varme, der slipper ud fra den størknende kerne.

"Dynamoens hovedingrediens er en fast kerne omgivet af en konvektiv kappe - i tilfældet med Jorden, det er en solid jernkerne omgivet af konvektivt flydende jern. En lignende situation opstår hos hvide dværge, når de er afkølet tilstrækkeligt, " forklarer Matthias Schreiber.

Astrofysikeren forklarer, at i begyndelsen, efter at stjernen har kastet sin konvolut ud, den hvide dværg er meget varm og består af flydende kulstof og ilt. Imidlertid, når det er tilstrækkeligt afkølet, det begynder at krystallisere i midten og konfigurationen bliver magen til Jordens:en fast kerne omgivet af en konvektiv væske. "Da hastighederne i væsken kan blive meget højere hos hvide dværge end på Jorden, de genererede felter er potentielt meget stærkere. Denne dynamo-mekanisme kan forklare forekomsten af ​​stærkt magnetiske hvide dværge i mange forskellige sammenhænge, og især hvide dværge i dobbeltstjerner," siger han.

Dermed, denne forskning kunne løse et årtier gammelt problem. "Det skønne ved vores idé er, at mekanismen for generering af magnetiske felter er den samme som i planeter. Denne forskning forklarer, hvordan magnetiske felter genereres i hvide dværge, og hvorfor disse magnetfelter er meget stærkere end dem på Jorden. Jeg tror, ​​det er en godt eksempel på, hvordan et tværfagligt team kan løse problemer, som specialister på kun ét område ville have haft svært ved, " tilføjer Schreiber.

De næste trin i denne forskning, siger astrofysikeren, er at udføre en mere detaljeret model af dynamomekanismen og observationelt teste de yderligere forudsigelser af denne model.