Прихований магнетизм. Японський суперкомп’ютер спростував 45-річну теорію про обертання зірок

Використовуючи потужності суперкомп’ютера Fugaku, одного з найпродуктивніших у світі, дослідники провели найбільш детальне моделювання внутрішньої структури зірок, подібних до нашого Сонця. Результати, опубліковані в журналі Nature Astronomy, вказують на те, що загальноприйняті уявлення про еволюцію зоряного обертання були помилковими.

Читайте также: Sony тестує динамічне ціноутворення для ігор PlayStation

Протягом 45 років астрономи вважали, що в міру старіння та уповільнення зірки змінюють режим свого обертання. Згідно з цією теорією, з часом мав відбуватися перехід до «антисонячного» обертання, коли полюси починають рухатися швидше за екватор. Проте реальні спостереження ніколи не підтверджували таку модель.

Для розв’язання цієї загадки команда використала магнітогідродинамічне моделювання, розділивши віртуальну зірку на 5,4 мільярда точок сітки. Такий рівень деталізації дозволив вперше врахувати наддрібні турбулентні потоки та магнітні структури. Попередні моделі мали значно меншу роздільну здатність, через що роль магнетизму штучно занижувалася, а магнітні поля в розрахунках просто«зникали».

Нове моделювання довело: екватор зірки продовжує обертатися швидше за полюси протягом усього її життя. Головним чинником виявився стабільний магнетизм. Навіть коли швидкість обертання світила суттєво падає, магнітні поля разом із турбулентністю газу утримують звичний порядок. Так, на нашому Сонці екватор робить оберт приблизно за 25 днів, тоді як полярні зони — за 35 днів. Дослідження підтверджує, що цей механізм зберігається незалежно від віку зірки.

Читайте также: Галактичний пазл. Вчені отримали найбільше в історії зображення центру Чумацького Шляху

Крім того, вчені виявили, що магнітне поле зірки не посилюється з часом, а монотонно слабшає. Це відкриття має критичне значення для розуміння життєвого циклу зоряних систем. Враховуючи, що обертання впливає на випромінювання енергійних частинок, нові дані допоможуть точніше прогнозувати космічну погоду та оцінювати придатність екзопланет для життя протягом мільярдів років.

Хоча результати базуються на симуляціях, вони ідеально збігаються з наявними астрономічними даними. Наступним кроком стане перевірка цих прогнозів за допомогою нових методів спостереження за дальніми об’єктами у глибинах космосу.