Sterren van middelbare leeftijd kunnen hun eigen soort midlifecrisis ervaren, dramatische onderbrekingen in hun activiteit en rotatiesnelheden ervaren op ongeveer dezelfde leeftijd als onze zon, volgens nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society:Brieven . De studie biedt een nieuwe theoretische onderbouwing voor de onverklaarde afbraak van gevestigde technieken voor het meten van leeftijden van sterren na hun middelbare leeftijd, en de overgang van zonne-achtige sterren naar een magnetisch inactieve toekomst.

Astronomen weten al lang dat sterren een proces ondergaan dat bekend staat als 'magnetisch remmen':een gestage stroom van geladen deeltjes, bekend als de zonnewind, ontsnapt na verloop van tijd aan de ster, kleine hoeveelheden van het impulsmoment van de ster wegvoeren. Deze langzame afvoer zorgt ervoor dat sterren zoals onze zon hun rotatie gedurende miljarden jaren geleidelijk vertragen.

Beurtelings, de langzamere rotatie leidt tot veranderde magnetische velden en minder stellaire activiteit - het aantal zonnevlekken, fakkels, uitbarstingen, en soortgelijke verschijnselen in de atmosfeer van sterren, die intrinsiek verbonden zijn met de sterke punten van hun magnetische velden.

Deze afname in activiteit en rotatiesnelheid in de loop van de tijd zal naar verwachting soepel en voorspelbaar zijn vanwege het geleidelijke verlies van impulsmoment. Het idee gaf geboorte aan de tool die bekend staat als "stellaire gyrochronologie, " die de afgelopen twee decennia op grote schaal is gebruikt om de leeftijd van een ster te schatten op basis van zijn rotatieperiode.

Recente waarnemingen geven echter aan dat deze intieme relatie rond de middelbare leeftijd afbreekt. Het nieuwe werk, uitgevoerd door Bindesh Tripathi, Prof. Dibyendu Nandy, en Prof. Soumitro Banerjee van het Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata, Indië, biedt een nieuwe verklaring voor deze mysterieuze aandoening.

Met behulp van dynamomodellen van het genereren van magnetische velden in sterren, het team laat zien dat rond de leeftijd van de zon het mechanisme voor het genereren van magnetische velden van sterren plotseling subkritisch of minder efficiënt wordt. Hierdoor kunnen sterren in twee verschillende activiteitstoestanden bestaan:een lage activiteitsmodus en een actieve modus. Een ster van middelbare leeftijd zoals de zon kan vaak overschakelen naar de lage activiteitsmodus, wat resulteert in drastisch verminderde impulsmomentverliezen door gemagnetiseerde stellaire winden.

Prof. Nandy merkt op:"Deze hypothese van subkritische magnetische dynamo's van zonneachtige sterren zorgt voor een zelfconsistent, verenigende fysieke basis voor een diversiteit aan zonne-stellaire verschijnselen, zoals waarom sterren voorbij hun middelbare leeftijd niet zo snel naar beneden draaien als in hun jeugd, de afbraak van stellaire gyrochronologie relaties, en recente bevindingen die suggereren dat de zon mogelijk overgaat naar een magnetisch inactieve toekomst."

Het nieuwe werk biedt belangrijke inzichten in het bestaan ​​van perioden met lage activiteit in de recente geschiedenis van de zon, bekend als grand minima - wanneer er nauwelijks zonnevlekken te zien zijn. De bekendste hiervan is misschien wel het Maunder Minimum rond 1645 tot 1715, toen zeer weinig zonnevlekken werden waargenomen.

Het team hoopt dat het ook licht zal werpen op recente waarnemingen die erop wijzen dat de zon relatief inactief is, met cruciale implicaties voor de mogelijke toekomst van onze eigen sterrenbuur op de lange termijn.