Стареющие белые карлики превращаются в магнетары

Новое исследование показало, как частота превращения в магнетары коррелирует с возрастом звезды, что может помочь описать эволюцию магнитных полей в белых карликах.

Более 90% звезд нашей Галактики под конец своей жизни становятся белыми карликами и по крайней мере четверть белых карликов заканчивают жизнь магнетарами — нейтронными звёздами с очень сильным полем. И хотя у многих звёзд есть магнитное поле, его происхождение и механизмы эволюции до сих пор не до конца понятны

Белые карлики — умирающие звезды. Со временем они становятся все холоднее и слабее, поэтому во многих исследованиях происходит «перекос» в стороны самых ярких, горячих и молодых белых карликов. Более массивные белые карлики также меньше, чем менее массивные и светятся куда более тускло. 

Другая проблема заключается в том, что большинство наблюдений белых карликов производится с помощью спектроскопических методов, чувствительных лишь к самым сильным магнитным полям. Чувствительность к магнитным полям у другого метода — спектрополяриметрии, более чем на два порядка выше, чем у спектроскопии. Оказалось, что такие слабые поля довольно часто встречаются у белых карликов.

Для проведения полного спектрополяриметрического обзора астрономы из обсерватории Арма и Университета Западного Онтарио выбрали всех белых карликов в пределах 20 парсеков от Солнца. Примерно сотня белых карликов ранее не наблюдались, поэтому в литературе не было доступных данных о них. Команда наблюдала их с помощью спектрографа и поляриметра ISIS на телескопе Уильяма Гершеля.

Учёные обнаружили, что магнитные поля появляются в звезде не сначала. Чаще всего оно появляется во время фазы охлаждения белого карлика. Абсолютно другая картина наблюдается у рекордсменов магнитных полей — Ap-и Bp-звезд главной последовательности. Про них, напротив, известно, что магнитные поля сильны с рождения и быстро уменьшается со временем.

Мало того, что частота магнитного поля растет вместе с возрастом белого карлика, она также кореллирует с массой звезды. Выяснилось, что поля появляются чаще всего после начала кристаллизации углеродно-кислородного ядра ​​звезды. 

Образование магнитного поля часто объясняют вращением звезды, а точнее, перемешиванием плазмы внутри звёзд. Для сравнения, сила магнитного поля Земли, создаваемого таким же образом, составляет около одного гаусса — в белых карликах же наблюдались поля до сотен миллионов Гс. Кроме того, вращение белых карликов недостаточно быстрое для того, чтобы эффект был хорошо заметен. Словом, эту загадку ещё предстоит разгадать.