Большинство звёздных магнитных полей, включая солнечное, создаются динамо-машиной, которая генерируется во внутренних слоях, подвергающихся конвекции. Массивные звёзды (8 и более солнечных масс) не имеют конвективной внутренней части, поэтому неясно, почему около 7% из них имеют магнитные поля. Используя интерферометр Очень Большого Телескопа, астрономы наблюдали массивную двойную звезду HD 148937 и обнаружили, что один из представителей системы имеет мощное магнитное поле и кажется моложе своего компаньона. Они утверждают, что первоначально система содержала три или более звёзд, а затем произошло слияние, в результате которого образовалась магнитная звезда.
HD 148937 находится на расстоянии примерно 3800 световых лет от нас в созвездии Наугольника.
Система, также известная как ESO 226-13 или TIC 21931623, состоит из двух звёзд, гораздо более массивных, чем Солнце, и окружена красивой туманностью – облаком газа и пыли.
“Туманность, окружающая две массивные звезды, – редкость, и она действительно заставила нас почувствовать, что в этой системе должно было произойти что-то интересное. Глядя на данные, наша уверенность в этом только усиливалась”, – сказала доктор Эбигейл Фрост, астроном ESO.
После детального анализа исследователи смогли определить, что более массивная звезда выглядит намного моложе, чем её компаньон, что не имеет никакого смысла, поскольку они должны были образоваться в одно и то же время.
Разница в возрасте – одна звезда выглядит как минимум на 1,5 миллиона лет моложе другой – предполагает, что что-то должно было омолодить более массивную звезду.
Ещё одна часть головоломки – туманность, окружающая систему HD 148937, известная как NGC 6164/6165 или Яйцо Дракона.
Туманности 7500 лет, что в сотни раз моложе обеих звёзд. Она также показывает очень большое количество азота, углерода и кислорода.
Это удивительно, поскольку эти элементы обычно находятся глубоко внутри звезды, а не снаружи; как будто какое-то жестокое событие освободило их.
Чтобы разгадать тайну, Фрост и её коллеги собрали данные за девять лет с приборов PIONIER и GRAVITY, оба установлены на Очень Большом Телескопе (VLTI). Они также использовали архивные данные инструмента FEROS в обсерватории ESO Ла Силья.
“Мы думаем, что изначально в этой системе было как минимум три звезды; две из них должны были находиться близко друг к другу в одной точке орбиты, в то время как другая звезда была намного дальше”, – сказал профессор Университета Лёвена Хьюг Сана.
Слияние звёзд
Две внутренние звезды яростно слились, образовав магнитную звезду и выбросив некоторую часть материала, которая и создала туманность.
Более далёкая звезда сформировала новую орбиту с недавно слившейся, теперь уже магнитной звездой, создав двойную систему, которую мы видим сегодня в центре туманности.
“Сценарий слияния уже был у меня в голове ещё в 2017 году, когда я изучал туманности”, – сказал доктор Лоран Махи, астроном из Королевской обсерватории Бельгии.
Обнаружение разницы в возрасте между звёздами позволяет предположить, что этот сценарий является наиболее правдоподобным, и подтвердить его можно было только с помощью новых данных ESO.
Этот сценарий также объясняет, почему одна из звёзд в системе является магнитной, а другая нет – ещё одна особенность HD 148937, обнаруженная в данных VLTI. В то же время это помогает решить давнюю загадку астрономии: как массивные звёзды получают свои магнитные поля.
Хотя магнитные поля являются общей чертой звёзд малой массы, таких как наше Солнце, более массивные звёзды не могут поддерживать магнитные поля таким же образом. Однако некоторые массивные звёзды действительно обладают магнитными полями.