שדות מגנטיים זוהו לראשונה בשלושה כוכבים מסיביים בעננים המגלן הגדולים והקטנים. תגלית זו משמעותית שכן היא מציעה תובנות לגבי תפקידה של מגנטיות בהיווצרות כוכבים ובאבולוציה, במיוחד בגלקסיות עם אוכלוסיות כוכבים צעירות. קרדיט: twoday.co.il.com
ממצאים חדשים חושפים שדות מגנטיים בשלושה כוכבים מסיביים בענני מגלן, השופכים אור על השפעת המגנטיות על התפתחות הכוכבים ועל היווצרות כוכבי נויטרונים וחורים שחורים. השימוש בטכניקות ספקטרופולרימטריה מתקדמות היה חיוני כדי להתגבר על אתגרי תצפית מהעבר.
שדות מגנטיים התגלו בשלושה כוכבים מסיביים וחמים בתוך הגלקסיות השכנות שלנו, הענן המגלן הגדול והקטן, בפעם הראשונה. למרות ששדות מגנטיים בכוכבים מסיביים אינם חדשים בגלקסיה שלנו, זיהוים בענני מגלן משמעותי במיוחד בשל ריבוי הכוכבים הצעירים והמסיביים בגלקסיות אלו. תגלית זו מציעה הזדמנות נדירה לחקור כוכבים שנוצרים באופן פעיל ולחקור את המסה המרבית שכוכב יכול להשיג תוך שמירה על יציבות.
השפעת המגנטיות על התפתחות הכוכבים
יש לציין שמגנטיות נחשבת למרכיב מפתח בהתפתחות כוכבים מסיבית, עם השפעה מרחיקת לכת על גורלם הסופי. אלה הכוכבים המאסיביים עם יותר משמונה מסות שמש שמשאירות מאחוריהם כוכבי נויטרונים וחורים שחורים בסוף האבולוציה שלהם. אירועי מיזוג מרהיבים של מערכות שרידים קומפקטיות כאלה נצפו על ידי מצפי גלי כבידה. יתר על כן, מחקרים תיאורטיים מציעים מנגנון מגנטי להתפוצצות של כוכבים מסיביים, הרלוונטי להתפרצויות קרני גמא, הבזקי רנטגן וסופרנובות.
"מחקרים של שדות מגנטיים בכוכבים מסיביים בגלקסיות עם אוכלוסיות כוכבים צעירות מספקים מידע מכריע על תפקידם של שדות מגנטיים ביצירת כוכבים ביקום המוקדם עם גז יוצר כוכבים שאינו מזוהם על ידי מתכות", אומרת ד"ר סוטלנה הובריג, מהלייבניץ. המכון לאסטרופיזיקה פוטסדאם (AIP) והמחבר הראשון של המחקר.
אזור יצירת הכוכבים המאסיבי ביותר NGC346 בענן המגלן הקטן בקבוצת הכוכבים טוקאן בשמי הכוכבים הדרומיים הממוקם במרחק של כ-200,000 שנות אור מכדור הארץ. קרדיט: נאס"א, ESA, אנדי ג'יימס (STScI)
אתגרים במדידת מגנטיות כוכבית
שדות מגנטיים כוכביים נמדדים באמצעות ספקטרופולרימטריה. עבור זה נרשם אור כוכבים מקוטב מעגלי ונבדקים השינויים הקטנים ביותר בקווים הספקטרליים. עם זאת, על מנת להשיג את הדרוש דיוק מבין מדידות הקיטוב, שיטה זו דורשת נתונים באיכות גבוהה.
"השיטה רעבה מאוד לפוטונים. זהו אתגר מיוחד מכיוון שאפילו הכוכבים המסיביים הבהירים ביותר, שיש להם יותר משמונה מסות שמש, הם דלים יחסית באור כאשר הם נצפים בגלקסיות השכנות שלנו, הענן המגלן הגדול והקטן", כפי שמסבירה ד"ר סילבה ג'רווינן מה-AIP. .
בגלל תנאים אלה, ספקטרופולרימטרים קונבנציונליים ברזולוציה גבוהה וטלסקופים קטנים יותר אינם מתאימים לחקירות כאלה. לכן, נעשה שימוש בספקטרופולארימטר ברזולוציה נמוכה FORS2, המותקן על אחד מארבעת הטלסקופים באורך 8 מטר של טלסקופ גדול מאוד (VLT) של מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (ESO).
אתגרים ופריצות דרך קודמים באיתור
ניסיונות קודמים לזהות שדות מגנטיים בכוכבים מסיביים מחוץ לגלקסיה שלנו לא צלחו. מדידות אלו מורכבות ותלויות במספר גורמים. השדה המגנטי הנמדד בקיטוב מעגלי נקרא השדה המגנטי האורך, והוא מתאים באופן בלעדי לרכיב השדה שמצביע לכיוון הצופה. זה דומה לאור המגיע ממגדלור, שקל לראות כשהקרן זורחת לעבר המתבונן.
מכיוון שמבנה השדה המגנטי בכוכבים מסיביים מאופיין בדרך כלל בדיפול גלובלי עם הציר נוטה לציר הסיבוב, עוצמת השדה המגנטי האורכי יכולה להיות אפס בשלבי סיבוב כאשר הצופה מסתכל ישירות על קו המשווה המגנטי של הסיבוב המסתובב. כוכב. יכולת הזיהוי של אות הקיטוב תלויה גם במספר התכונות הספקטרליות המשמשות לחקירת הקיטוב. תצפית על אזור ספקטרלי רחב יותר עם מספר גדול יותר של תכונות ספקטרליות עדיפה. בנוסף, זמני חשיפה ארוכים יותר חיוניים להקלטת ספקטרום פולארימטרי עם יחס אות לרעש גבוה מספיק.
תצפיות וממצאים אחרונים
בהתחשב בגורמים החשובים הללו, הצוות ביצע תצפיות ספקטרופולארימטריות של חמישה כוכבים מסיביים בענני מגלן. בשני כוכבים בודדים, ככל הנראה, בעלי מאפיינים ספקטרליים האופייניים לכוכבים מסיביים מגנטיים בגלקסיה שלנו ובמערכת בינארית מאסיבית אחת המקיימת אינטראקציה פעילה (Cl*NGC346 SSN7) הממוקמת בתוך הליבה של אזור יצירת הכוכבים המאסיבי ביותר NGC346 בענן המגלן הקטן, הם הצליחו לזהות שדות מגנטיים בסדר גודל של קילו גאוס. על פני השמש שלנו, שדות מגנטיים חזקים כאלה יכולים להתגלות רק באזורים קטנים מאוד ממוגנטים – כתמי השמש.
גילויי השדות המגנטיים המדווחים בענני מגלן מציגים את האינדיקציה הראשונה לכך שיצירת כוכבים מסיביים מתרחשת בגלקסיות עם אוכלוסיות כוכבים צעירות באופן דומה לזה שבגלקסיה שלנו.
