Οι αστρονόμοι δείχνουν μαγνητικό πεδίο ενός αστεριού με κόκκινο νάνο μπορεί να πλησιάζει την πολική αναστροφή
Το κόκκινο νάνο τηλεοπτικό au microscopii (Au Mic για σύντομο χρονικό διάστημα), 32 έτη φωτός από τη Γη στο μικροσκοπικό αστερισμό (το μικροσκόπιο), είναι ένα μικρό, αμυδρό, δροσερό αστέρι μόνο περίπου το ένα δέκατο της μάζας του ήλιου μας. Όπως και ο ήλιος μας, οι κόκκινοι νάνοι υπόκεινται σε περιόδους έντονης μαγνητικής δραστηριότητας, συμπεριλαμβανομένων των αστεριών και των φωτοβολίδων.
Μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Yuta Notsu, έναν ερευνητή JSPS στο Subaru Telescope και το Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας, ήθελε να διερευνήσει τους μηχανισμούς που οδηγούν τους κύκλους δραστηριότητας σε κόκκινους νάνους. Μία συγκεκριμένη περιοχή ενδιαφέροντος ήταν αν οι κόκκινοι νάνοι βιώνουν αναστροφές μαγνητικού πεδίου, παρόμοιες με αυτό που παρατηρείται στον Ήλιο.
Οι μαγνητικές αναστροφές εμφανίζονται όταν οι βόρειοι και νότιοι μαγνητικοί πόλοι του αστεριού θέτουν θέσεις, ουσιαστικά στρέφοντας ολόκληρο το μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου έχει έναν 11ετή κύκλο και αντιστρέφει την πολικότητα κάθε 5,5 έως 6 χρόνια.
Ωστόσο, είναι άγνωστο πώς εμφανίζονται μαγνητικές αναστροφές σε κόκκινους νάνους. Οι περισσότερες προηγούμενες παρατηρήσεις έχουν επικεντρωθεί σε νεότερους, ταχύτερα περιστρεφόμενους κόκκινους νάνους που θα μπορούσαν να κρύβουν πολύπλοκες και σύντομες ταλαντώσεις πεδίου, παρόμοιες με τον τρόπο με τον οποίο τα ταχέως περιστρεφόμενα κορυφαία ταλαντεύματα. Αυτό καθιστά δύσκολη την κατανόηση του πραγματικού ρυθμού περιστροφής και επομένως του μαγνητικού κύκλου αυτών των αστεριών.
Το Au Mic προσέφερε μια μοναδική ευκαιρία στους αστρονόμους να μελετήσουν αυτό το φαινόμενο επειδή είναι σχετικά παλιό (5 έως 10 δισεκατομμύρια χρόνια) και επομένως αργή περιστροφή, κόκκινος νάνος. Ο Notsu εξήγησε ότι "το Au Mic είναι γνωστό ότι έχει περίοδο περιστροφής 4,8 ημερών, η οποία είναι αρκετά μεγάλη ώστε η σύνθετη περιστροφή και η μαγνητική δραστηριότητα να μπορούν να διαχωριστούν".
Οι αστρονόμοι απέκτησαν τέσσερα χρόνια φωτομετρικών δεδομένων TESS υψηλής περιεκτικότητας σε υψηλή περιεκτικότητα. Σε συνδυασμό με σχεδόν οκτώ χρόνια φασματοσκοπικών παρατηρήσεων χρησιμοποιώντας το φασματογράφο υψηλής διασποράς του Subaru Telescope (HDS) και πρόσθετες μετρήσεις που έγιναν χρησιμοποιώντας το φασματογράφο Expres στην τηλεσκόπηση Discovery Lowell στην Αριζόνα, απέκλεισαν προσεκτικά τις συνεισφορές από την περιστροφή και τα μαγνητικά σημεία του αστεριού για να μετρήσουν καλύτερα τον μαγνητικό κύκλο του AU και να παρακολουθούν την επιφάνεια.
Οι ερευνητές ανίχνευσαν τρεις πλήρεις μαγνητικούς κύκλους που εκτείνονται στο τετραετές χρονικό διάστημα TESS και βρήκαν σημαντικές αλλαγές κατά τη διάρκεια του τελευταίου κύκλου. Ο Notsu σχολίασε:"Το εύρος των σημείων άλλαξε σταδιακά και η ημισφαιρική ασυμμετρία της κατανομής σημείων άλλαξε επίσης το σημάδι, υποδηλώνοντας ότι η μαγνητική πολικότητα των σημείων μπορεί να έχει αντιστραφεί".
Αναλύοντας περαιτέρω τα δεδομένα, η ομάδα εκτιμά ότι ο πλήρης μαγνητικός κύκλος του Au MIC είναι περίπου 13,5 ετών. Η δραστηριότητα του Au Mic έδειξε επίσης χαρακτηριστικά παρόμοια με τα ηλιακά σημεία, συμπεριλαμβανομένων ισχυρών μαγνητικών πεδίων που υπερβαίνουν αρκετές χιλιάδες Gauss, την εμφάνιση και τη φθορά σε δύο έως τρεις μήνες και την τάση της δραστηριότητας να συγκεντρωθεί σε συγκεκριμένα γεωγραφικά πλάτη στο αστέρι.
Η έρευνα υποδηλώνει ότι οι ανατροπές πολικών πεδίων θα μπορούσαν επίσης να συμβούν στην Au MIC, αν και θα χρειαζόταν μεγαλύτερη παρατηρητική γραμμή για να επιβεβαιωθεί οριστικά αυτό. Οι μελλοντικές μελέτες που χρησιμοποιούν μεγαλύτερα τηλεσκόπια, όπως το τηλεσκόπιο τριάντα μέτρων, που βρίσκονται σήμερα υπό κατασκευή στο Maunakea στη Χαβάη, μπορούν να επιτρέψουν στους αστρονόμους να καταγράψουν αποδείξεις αντιστροφής πολικότητας και να μετρήσουν την ακριβή φύση του κύκλου που οδηγεί τη δραστηριότητα.
