Магнитное поле старых звезд оказалось более благоприятным для появления жизни

В 1966 году обсерватория Маунт-Вилсон начала постоянно следить за активностью на Солнце. Анализируя эти накапливающиеся с годами данные, ученые не раз приходили к выводу, что Солнце вращается на несколько дней быстрее, чем должно исходя из его активности: примерно за 24 дня (на экваторе) вместо 29 дней.

Активность звезды определяет космическую «погоду» в системе. Звездный ветер, вспышки и другие события оказывают огромное влияние на планеты. И если мы хотим найти инопланетную жизнь в тех количествах, которые сможем засечь нашими инструментами, нужно понимать, как меняется «погода» с возрастом звезды. Например, на Земле жизнь выползла на сушу несколько сотен миллионов лет назад — как раз тогда, когда начало слабеть «магнитное торможение» на Солнце, а вместе с ним наладилась «погода» в системе.

Магнитное торможение — важный аспект эволюции звезды. Вращаясь, молодые звезды создают сильное магнитное поле, которое разгоняет и «выдувает» в систему заряженные частицы. Но эффект действует и в обратную сторону: поле начинает притормаживаться об звездный ветер, и вращение звезды начинает замедляться. Следом постепенно слабеет и магнитное поле.

Долгое время ученые считали, что этот процесс вечен, а вращение и магнитное поле всегда остаются сильно зависимыми друг от друга. Теперь исследователи все больше убеждаются, что такую модель нужно пересмотреть.

Изучив наблюдения космического телескопа «Кеплер» за вращением звезд разного возраста, астрономы выдвинули предположение, что вращение прекращает быстро замедляться примерно в возрасте Солнца. К сожалению, звезды, изученные «Кеплером», находятся слишком далеко от нас, чтобы ученые могли изучить их магнитное поле.

Поэтому в 2018 году телескоп TESS начал собирать схожие данные, но по более близким звездам. В числе них была 51 Пегаса — первая солнцеподобная звезда, рядом с которой обнаружили горячий юпитер. Именно ее магнитное поле удалось изучить авторам новой работы.

Совместив наблюдения TESS с данными инструмента PEPSI телескопа LBT, ученые смогли построить карту магнитного поля далекой звезды по поляризации ее света. Сопоставив результаты с данными наблюдений за другими звездами, авторы исследования сделали вывод, что 51 Пегаса точно вошла в период ослабленного магнитного торможения, как когда-то Солнце. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

По расчетам астрономов, в этот переходный момент магнитное торможение становится в десять раз слабее. Как следствие, «погода» в системе становится более благоприятной. Авторы связали замедление с резким изменением силы и сложности структуры магнитного поля.

Получается, развитую жизнь нужно искать как раз у звезд среднего возраста, которые уже прошли этап ослабления магнитного торможения.

«Мы переписываем учебники, посвященные вращению и магнетизму более взрослых звезд вроде Солнца. Наши результаты несут большие последствия для систем с планетами и их перспективности в плане развития продвинутых цивилизаций», — прокомментировал работу руководитель группы Трэвис Меткалф (Travis Metcalfe), ведущий научный сотрудник White Dwarf Research Corporation.