Magnetische veldlijnen aan het oppervlak van Tau Scorpii. Klik om te vergroten
Onze zon kan zijn aandeel in zonnevlammen en coronale massa-ejecties afgeven, maar vergeleken met andere sterren is hij relatief kalm. Een voorbeeld is tau Scorpii, 5-6 keer groter dan de zon en zichtbaar met het blote oog. Astronomen hebben ontdekt dat het een complex netwerk van magnetische veldlijnen heeft die de zonnewinden in dunne bogen kanaliseren. De hoge punten van deze bogen branden helder in het röntgenspectrum.
Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat de ster met het blote oog, tau Scorpii, onverwacht een complex netwerk van magnetische veldlijnen over zijn oppervlak herbergt.
Onze zon heeft zijn explosieve uitbarstingen en vlekken en wind met hoge snelheid, maar het is een rustige ster vergeleken met sommige. Sterren die veel massiever zijn, leven snel en sterven jong, met blauwwitte, intens hete oppervlakken die miljoenen keren meer energie uitstralen dan die van de zon. Deze sterren zijn zo helder dat hun licht alleen uitstromende stellaire winden voortstuwt - tot een miljard keer sterker dan de zonnewind - met snelheden tot 30.000 km / s, of een procent van de lichtsnelheid.
Het is al enige tijd bekend dat Tau Scorpii röntgenstralen uitzendt met een ongewoon hoge snelheid en langzamer roteert dan de meeste andere vergelijkbare sterren. Het nieuw ontdekte magnetische veld, vermoedelijk een overblijfsel uit de vormingsfase van de ster, verklaart op een of andere manier beide kenmerken, hoewel het mechanisme waardoor het magnetische veld de rotatie van de tau Scorpii zo sterk vertraagt, mysterieus blijft.
Deze resultaten zullen worden gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
De processen waarbij hete, massieve sterren hun oppervlaktelagen verdrijven door hun sterke, uitlopende winden, hebben een grote invloed op het lot van een ster op lange termijn. Het afgedankte materiaal kan ook interageren met andere nabije sterren, materie en energie bijdragen aan het omringende interstellaire medium en zelfs uitbarstingen van nieuwe stervorming veroorzaken. Hete massieve sterren zijn dus sleutelactoren in het leven van een sterrenstelsel.
Een van die hete sterren is tau Scorpii, waarvan de intrinsieke helderheid zo groot is dat hij ondanks zijn afstand van meer dan 400 lichtjaar goed zichtbaar is met het blote oog. Met een gewicht van maar liefst 15 zonnen is tau Scorpii 5 tot 6 keer groter en heter dan onze eigen ster. Zulke zware sterren zijn relatief weinig in vergelijking met sterren als de zon, en tau Scorpii is eigenlijk een van onze naaste massieve buren.
Van massieve sterren wordt aangenomen dat ze röntgenstralen uitzenden vanwege supersonische schokken die optreden binnen hun stromende winden. Tau Scorpii is echter een ongewoon sterke röntgenbron in vergelijking met sterren die anderszins vergelijkbaar zijn.
De reden voor deze verbeterde activiteit was een puzzel tot aan de huidige ontdekking, waaruit bleek dat de ster een complex netwerk van magnetische veldlijnen over zijn oppervlak herbergt (zie afbeelding). Volgens het ontdekkingsteam is dit veld hoogstwaarschijnlijk een overblijfsel uit de vormingsfase van de ster.
Het meest interessante aspect is echter hoe het veld in wisselwerking staat met de wind, waardoor het gedwongen wordt langs magnetische veldlijnen te stromen, als kralen langs draden. Windstromen langs ‘open’ magnetische veldlijnen (weergegeven in blauw) ontsnappen vrijelijk aan de ster, iets dat windstromen in magnetische ‘arcades’ (weergegeven in wit) niet kunnen bereiken. Het resultaat is dat binnen elke magnetische arcade de wind van beide voetafdrukken op de lus-toppen met elkaar in botsing komt, enorme energetische schokken veroorzaakt en het windmateriaal verandert in klodders van miljoenen graden, röntgenstralend plasma gebonden aan de magnetische lussen .
Dit model geeft een natuurlijke verklaring waarom tau Scorpii zo'n intense röntgenzender is. Het is echter nog niet duidelijk hoe het magnetische veld erin slaagde de rotatiesnelheid van de ster te vertragen tot minder dan een tiende van die van vergelijkbare, niet-magnetische, massieve sterren.
Zonachtige sterren kunnen worden vertraagd door hun magnetische wind, net zoals schaatsers naar beneden worden gedraaid wanneer ze hun armen uitstrekken. Tau Scorpii verliest echter niet snel genoeg materiaal om de rotatie binnen een zeer korte levensduur van een paar miljoen jaar te wijzigen.
De onderzoekers ontdekten en onderzochten het magnetische veld van de ster door te kijken naar de minuscule, zeer specifieke polarisatiesignalen die magnetische velden induceren in het licht van magnetische sterren. Hiervoor gebruikten ze ESPaDOnS, veruit het krachtigste instrument ter wereld om dit soort onderzoek uit te voeren. Dit nieuwe instrument, momenteel bevestigd aan de Canada-Frankrijk-Hawaii-telescoop op Hawaï, is speciaal ontworpen in het Observatoire Midi-Pyrenees in Frankrijk voor het waarnemen en bestuderen van magnetische velden in andere sterren dan de zon.
Oorspronkelijke bron: AAS News Release
