Astronomen ontdekken twee zware sterren met een magneetveld in een dubbelstersysteem

Epsilon Lupi
Een afbeelding van de twee zware sterren in het dubbelstersysteem. De polariteit van het magneetveld aan het oppervlak van de ster, noord of zuid, wordt weergegeven in rood respectievelijk blauw. De gele lijnen zijn de magnetische veldlijnen die zich van het oppervlak van de ster af bewegen. (Credit: Visualisation courtesy of Volkmar Holzwarth, KIS, Freiburg.)

Astronomen hebben ontdekt dat de twee zware sterren in het dubbelstersysteem Epsilon Lupi magneetvelden hebben.

Ongeveer 1/3-de van alle sterren in ons sterrenstelsel maken deel uit van een dubbelstersysteem waarbij er twee of meer sterren om een gezamenlijk middelpunt draaien. Ze zijn erg belangrijk voor astronomen omdat die van dergelijke sterren de massa kunnen berekenen en die kunnen verbinden met hun helderheid. Hieruit begrijpen we hoe sterren evolueren.

Epsilon Lupi (ε Lupi) is de op vier na helderste ster van het sterrenbeeld Lupus – Wolf. De beide sterren bevinden zich op een afstand van ongeveer 500 lichtjaar en zijn beiden blauw van kleur. Ze zijn allebei 7 tot 8 maal zo zwaar als onze Zon en hun gezamenlijke lichtkracht is 6000 keer zo groot als de Zon. Astronomen weten al heel lang dat epsilon Lupi een dubbelster is maar ze hadden geen idee dat de beide sterren een magneetvelden hebben.

Lupus - IAU-kaart
IAU-kaart van het sterrenbeeld Lupus

De herkomst van magnetisme bij zware sterren is een beetje mysterieus en de ontdekking, die gedaan is met behulp van de Canada-France-Hawaii Telescope op Mauna Kea, Hawaii, kan helpen enig licht in de duisternis te verschaffen op de vraag waarom dergelijke sterren een magneetveld hebben.

In koelere sterren zoals onze Zon worden magneetvelden opgewekt door dynamo’s die worden aangedreven door sterke convectielagen in de buitenste delen van de ster waar heet materiaal opstijgt en koeler materiaal terugvalt. Maar in de buitenste lagen van zware sterren komt nagenoeg geen convectie voor dus er kan op deze manier geen magnetische dynamo draaiende worden gehouden. Desalniettemin heeft ongeveer 10% van alle zware sterren een sterk magneetveld.

Er zijn twee verklaren voorgesteld voor de herkomst van die magneetvelden. Het zijn beiden varianten op het idee van een zogenaamd fossiel magneetveld, een veld dat is opgewekt ergens in het verleden van de ster en is gekoppeld aan het oppervlak van de ster.

De eerste hypothese stelt dat een magneetveld wordt opgewekt tijdens het ontstaan van de ster en de tweede hypothese stelt dat het magneetveld afkomstig is van de dynamo’s die aangedreven worden door heftige menging van materiaal als twee reeds bestaande sterren in een dubbelstersysteem samensmelten.

Volgens de onderzoekers sluit deze ontdekking het samensmelten van een dubbelster uit. Minder dan 2% van de zware sterren in een nauw dubbelstersysteem hebben een magneetveld en de onderzoekers weten nog steeds niet waarom dat zo is.

Het onderzoek laat zien dat de sterkte van het magneetveld van beide sterren ongeveer even groot is maar de magneetvelden zijn wel tegengesteld aan elkaar. De magnetische noordpool van de ene ster wijst in dezelfde richting als de magnetische zuidpool van de andere ster. Het zou zelfs kunnen zijn dat beide sterren een gezamenlijk magneetveld delen.

De sterren staan dicht genoeg bij elkaar om interacties tussen hun magnetosferen mogelijk te maken. Dit zou kunnen betekenen dat hun magneetvelden als een gigantische rem werken waardoor de sterren steeds langzamer gaan bewegen en op de lage termijn naar elkaar toe zullen spiraliseren

Bron: scitechdaily.com, 13 september 2015

Het volledige artikel (engels, pdf) is hier te vinden