Через несколько миллиардов лет Солнце закончит свою жизнь в виде белого карлика. Когда у Солнца заканчивается водород для получения энергии, оно разрушается под собственным весом. Гравитация будет сжимать Солнце до тех пор, пока оно не станет размером примерно с Землю, и в этот момент сработает немного квантовой физики. Электроны от атомов Солнца будут отталкиваться от гравитации, создавая так называемое давление вырождения. Как только звезда достигнет этого состояния, она со временем остынет, и однажды яркая звезда в конечном итоге исчезнет в темноте.
Большинство звезд во Вселенной закончатся белыми карликами. Только самые большие звезды взорвутся как сверхновые и станут нейтронными звездами или черными дырами. В Млечном Пути много белых карликов, но многие из них сложно изучать.
Во-первых, белые карлики не производят энергию в своих ядрах, как это делают обычные звезды. Они остывают и тускнеют с возрастом, поэтому мы склонны видеть самых молодых и ярких белых карликов. Наблюдения за белыми карликами также смещены в сторону карликов с наименьшей массой. Это потому, что чем массивнее белый карлик, темменьшеЭто. Причина этого связана с балансом между давлением вырождения электронов и гравитацией. В белом карлике электроны действуют как своего рода квантовый газ. Чем массивнее белый карлик, тем сильнее его гравитация может сжимать электроны, а значит, и меньший объем.
Самый массивный белый карлик немного больше Луны. Предоставлено: Джузеппе Паризи.
К счастью, как показывает недавнее исследование, мы становимся лучше в изучении меньших и более холодных белых карликов. Команда использовала данные космического корабля Gaia, чтобы найти белых карликов в пределах 20 парсеков от Земли. Помимо известных белых карликов, команда идентифицировала около 100 белых карликов, которые никогда не были каталогизированы. Затем они изучили спектр этих белых карликов с помощью спектрографа и поляриметра ISIS на телескопе Уильяма Гершеля. Поскольку на спектр белого карлика влияет его магнитное поле, команде удалось измерить силу их магнитных полей.
Получили интересный результат. Существует корреляция между возрастом белого карлика и его магнитным полем. Чем старше белый карлик, тем больше у него сильного магнитного поля. Другими словами, белые карлики с возрастом становятся более магнитными. Это говорит о том, что магнитные поля белых карликов создаются в процессе охлаждения звезды.
Мы не знаем, как процесс охлаждения намагничивает белые карлики. Магнитные поля больших и молодых белых карликов можно объяснить динамо-механизмом, подобным процессу, который генерирует магнитное поле Земли. Но магнитные поля старых белых карликов часто намного больше, чем мы думаем, которые могут быть созданы динамо-машиной. Итак, происходит что-то странное, и чтобы разгадать эту загадку, потребуются дополнительные исследования.
Ссылка:Bagnulo, S., and J. D. Landstreet. « Новое понимание магнетизма вырожденных звезд на основе анализа ограниченной по объему выборки белых карликов . 'препринт arXivarXiv: 2106.11109 (2021).