一项新的研究揭示，磁场在拥有大型蓝星的恒星系统中很常见，这挑战了人们之前的看法，并为我们了解这些大质量恒星的演化和爆炸性质提供了新的视角。来自波茨坦莱布尼兹天体物理研究所（AIP）、欧洲南方天文台（ESO）以及麻省理工学院卡弗里研究所和物理系的天文学家们发现，在至少有一颗巨型炙热蓝星的多个恒星系统中，磁场比科学家们以前认为的要常见得多。

这些结果极大地增进了人们对大质量恒星及其作为超新星爆炸原生体的作用的了解。

O型恒星的特征

蓝色的所谓O型恒星属于宇宙中质量最大的恒星，其质量是太阳的18倍以上。它们虽然稀少，但温度高、光度大，从地球上能看到的90颗最亮的恒星中，就有4颗属于这类恒星。

它们具有非同寻常的重要性，因为它们驱动着影响整个星系结构的高能物理过程，并使恒星之间的区域富含化学物质。这些恒星通常位于恒星形成活跃的区域，比如星系的旋臂，或者处于碰撞或合并过程中的星系。

这种大质量恒星对磁性研究特别有意义，因为它们会以超新星的形式爆炸性地结束演化，留下一个紧凑的天体，如中子星或黑洞作为残余物。

双星系统及其演化

双星是由两颗相互绕行的引力束缚恒星组成的系统。如果两个组成部分都是O型恒星，那么这个系统就可以成为一个紧凑的天体双星。质量非常大的恒星的最终归宿是黑洞，而质量较小的O型恒星在作为超新星"死亡"时最终会变成中子星。双星可能以两颗中子星、一颗中子星和一个黑洞或两个黑洞的形式结束。这些天体的轨道会因引力波的发射而退化，引力波探测器可以观测到它们。

The magnetosphere is the region of space surrounding a celestial body in which charged particles are affected by the celestial body's magnetic field. The white lines represent the magnetic field lines that form the magnetosphere. The magnetic poles are at the top and bottom of the star on the left. Brighter colors indicate higher gas density distribution. The gas density distribution is concentrated in the (magnetic) equatorial plane, and the gas disk is visible. Image credit: AIP/M. 요리하다

恒星风和磁层

和太阳一样，大质量恒星也有恒星风--一种高能带电粒子流。这些等离子体风会对磁场产生反应，并形成一种结构，即磁层。所有恒星和有磁场的行星，包括地球都有一个磁层。它保护地球免受高能宇宙辐射的伤害。等离子体可以每秒数千公里的速度运动，受到极大的离心力作用。有人提出，这种磁机制可能是大质量恒星紧密捆绑爆炸的原因，与长时间伽马射线暴、X射线闪光和其他超新星特征有关。

大质量恒星中的磁场

Although theoretical explanations for the influence of magnetic fields on supernovae or long-lasting gamma-ray bursts were proposed decades ago, only 11 O-type stars have been reported to possess magnetic fields since then. All but one star are single or broad binaries. This is a very puzzling fact because previous studies have shown that more than 90% of O-type stars are formed in multiple systems, with two or more stars. 사실, 많은 이론가들은 무거운 별에서 발견된 소수의 자기장에 대해 의아해하고 있습니다. 왜냐하면 자기장의 효과를 설명하지 않고서는 관찰된 다중계의 물리적 특징 중 일부를 설명할 수 없기 때문입니다.

이러한 모순을 해결하기 위해 저자는 적어도 하나의 O형 구성을 가진 항성계의 관측 결과를 찾는 기록 분광 방향을 사용하여 자기장 조사를 수행했습니다. 분광편광법은 빛의 편광을 측정하여 별에 자기장이 존재하는지 여부에 대한 정보를 제공합니다. 그들은 칠레 라 실라에 있는 유럽 남부 천문대의 3.6미터 망원경에 장착된 고해상도 분광편광계 HARPS와 마우나 케아의 캐나다-프랑스-하와이 망원경에 장착된 ESPaDOnS의 데이터를 사용했습니다. 데이터를 분석하기 위해 그들은 특별하고 복잡한 자기장 측정 절차를 개발했습니다.

"出乎我们意料的是，结果显示这些多重系统的磁性出现率非常高。在研究的36个系统中，有22个系统肯定检测到了磁场，只有3个系统没有显示任何磁场迹象，"AIP恒星物理和系外行星部门的SilvaJärvinen博士解释说。

"大量带有磁性成分的系统是一个谜，但很可能表明，这些恒星是在双星中成长起来的，通过系统成分之间的相互作用，如两颗恒星之间的质量转移，甚至两颗恒星的合并事件，在大质量恒星磁场的产生过程中起到了决定性的作用。这项工作也是有史以来第一次通过观测证实了之前提出的理论设想，即恒星的磁场如何影响它的死亡，让它爆炸得更快，能量更大。"

컴파일된 소스: ScitechDaily