Látványos videó készült az XX Trianguli (XX Tri) nevű vörös óriáscsillag felszínén megjelenő csillagfoltok időbeli változásáról – közölte a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont szerdán.
A Leibniz-Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP) és a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Csillagászati Intézetének kutatói egyedülálló, 16 éven át folyó spektroszkópiai méréssorozat alapján rekonstruálták az XX Trianguli vörös óriáscsillag felszínén megjelenő csillagfoltok időbeli változását. A kutatók tanulmánya a Nature Communications című tudományos folyóiratban jelent meg szerdán.
„A napfoltok a Nap mágneses aktivitásának legismertebb megnyilvánulásai, amelyek számos más jelenséggel, például a napkitörésekkel vagy a napciklussal együtt a Nap belsejében működő dinamómechanizmushoz köthetők. A csillagfoltok a napfoltokhoz hasonló jelenségek távoli csillagokon, azonban a csillagok felszínét általában nem tudjuk közvetlenül megfigyelni, ezért az XX Tri esetében egy közvetett módszert, az úgynevezett Doppler-tomográfiát alkalmaztuk” – magyarázta a közleményben Kővári Zsolt, a HUN-REN CSFK tudományos tanácsadója, a kutatás magyar résztvevője.
„Az XX Tri óriáscsillag nagy amplitúdójú fényváltozásait már korábban megfigyelték, így az is ismert volt, hogy a fényváltozásokat a tengelye körül 24 nap alatt körbeforduló csillagon megjelenő nagy kiterjedésű sötét foltok okozzák, amelyek nagyobbak a Nap teljes felszínénél. Az XX Triangulira rá is ragadt, hogy ‘a legfoltosabb csillag az égen'” – tette hozzá.
A kutatók a vizsgálathoz szükséges több mint kétezer nagyfelbontású spektrumot 16 éven át gyűjtötték az AIP tenerifei STELLA robottávcsövével. Az adatokból idősorban 99 Doppler-képet sikerült rekonstruálni, amelyek a csillagfelszín foltjainak evolúcióját mutatják be a 2006 és 2022 közötti időszakban.
A Doppler-képek alapján a Moholy-Nagy Művészeti Egyetem (MOME) adatvizualizációs csoportja látványos videót is készített.
A tanulmány egyik fő megállapítása, hogy az XX Trianguli felszíni változásai nem mutatják a Nap esetében megfigyelt ciklikus viselkedést, amely alapján a szerzők arra következtetnek, hogy „a csillag dinamója nemperiodikus jellegű, leginkább kaotikus”.
„A csillagdinamók vizsgálatával a napdinamó megértéséhez is közelebb jutunk. Sőt a dinamóműködés nemcsak a Nap, vagy más foltos csillagok mágneses tulajdonságaiért felel, de például a Föld mágneses terét is hasonló mechanizmus hozza létre, ami történetesen a technikai civilizációnkat védi az űridőjárás viszontagságaitól. Célunk, hogy minél több csillag, azaz eltérő adottságok, fizikai környezet, satöbbi esetén legyünk képesek megfigyelni a dinamómechanizmus jegyeit, hiszen a hasonlóságok és különbségek ismeretében végső soron a saját környezetünket formáló folyamatokat is jobban megértjük” – emelte ki Kővári Zsolt.
A tanulmány elsőként demonstrálja, ahogy a hatalmas csillagfoltok a Földről megfigyelve pontszerűnek látszó XX Tri apró elmozdulását okozzák az égen. Ennek oka, hogy míg egy homogén, csillagfoltoktól mentes csillagkorong fotocentruma megegyezik a csillagkorong geometriai középpontjával, addig a hatalmas csillagfoltok a fotocentrumot a foltokkal ellentétes irányba tolják (mivel ahonnan több fény érkezik, azt a részt jobban látjuk).
Az XX Tri megfigyelését tovább folytatják a kutatók a tenerifei robottávcsövekkel, hogy újabb részletekre derítsenek fényt a csillag dinamóműködésével kapcsolatban.
A kutatás eredményeinek adatvizualizációját a Moholy-Nagy Művészeti Egyetem (MOME) adattudományi munkatársai készítették a HUN-REN CSFK-MOME stratégiai együttműködési megállapodás keretében.
Mik azok a csillagdinamók?
A csillagdinamók a csillagok belső mágneses mezejének keletkezését és fenntartását magyarázó fizikai folyamatok összességére utalnak. A „dinamó” kifejezés itt analóg a földi dinamóelmélettel, amely a Föld mágneses mezejének létrejöttét írja le. A csillagdinamók a csillagok belső áramlásaiból és mágneses tulajdonságaiból fakadnak.
Működési elv
- Konvekciós rétegek: A csillag belsejében forró anyag áramlik fel a felszín felé, miközben a lehűlt anyag visszasüllyed. Ez az anyagáramlás konvekciós rétegeket hoz létre.
- Differenciális rotáció: A csillag különböző szélességi fokain eltérő sebességgel forog, ami torzítja és erősíti a mágneses mezőket.
- Indukciós folyamatok: Az elektromosan vezető csillaganyag áramlása felerősíti a meglévő mágneses mezőket a Faraday-indukció törvényei alapján.
Alkalmazás
A csillagdinamó folyamatokat különösen jól tanulmányozzák a Nap esetében, amelynek mágneses ciklusa (a napfoltok és napkitörések váltakozó periódusa) a dinamómechanizmus eredménye. Más csillagok mágneses aktivitása, például a fiatalabb, gyorsabban forgó csillagok erősebb mágneses tere, szintén dinamikus folyamatokra vezethető vissza.
Jelentősége
- Csillagfejlődés: A mágneses mezők befolyásolják a csillagok energiatermelését és sugárzását.
- Bolygórendszerek: A mágneses aktivitás hatással lehet a csillag körüli bolygók atmoszférájára és lakhatóságára.
- Űridőjárás: A mágneses tér változásai és napkitörések befolyásolják a csillagközi környezetet, amely a Föld környezetére is hatással lehet.
