Volgens een internationaal team van wetenschappers zou een dynamomechanisme de ongelooflijk sterke magnetische velden in witte dwergsterren kunnen verklaren. waaronder een astronoom van de Universiteit van Warwick.

Een van de meest opvallende verschijnselen in de astrofysica is de aanwezigheid van magnetische velden. Zoals de aarde, sterren en stellaire overblijfselen zoals witte dwergen hebben er een. Het is bekend dat de magnetische velden van witte dwergen een miljoen keer sterker kunnen zijn dan die van de aarde. Echter, hun oorsprong is een mysterie geweest sinds de ontdekking van de eerste magnetische witte dwerg in de jaren zeventig. Er zijn verschillende theorieën voorgesteld, maar geen van hen heeft de verschillende frequenties van magnetische witte dwergen kunnen verklaren, zowel als individuele sterren als in verschillende dubbelsteromgevingen.

Deze onzekerheid kan worden opgelost dankzij onderzoek door een internationaal team van astrofysici, waaronder professor Boris Gänsicke van de Universiteit van Warwick en geleid door professor Dr. Matthias Schreiber van Núcleo Milenio de Formación Planetaria aan de Universidad Santa María in Chili. Het team toonde aan dat een dynamomechanisme vergelijkbaar met het mechanisme dat magnetische velden op aarde en andere planeten genereert, kan werken in witte dwergen, en produceren veel sterkere velden. Dit onderzoek, medegefinancierd door de Science and Technology Facilities Council (STFC) en de Leverhulme Trust, is gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Natuurastronomie .

Professor Boris Gänsicke van de afdeling Natuurkunde aan de Universiteit van Warwick zei:"We weten al heel lang dat er iets ontbrak in ons begrip van magnetische velden in witte dwergen, omdat de statistieken die uit de waarnemingen werden afgeleid eenvoudigweg niet klopten. Het idee dat, tenminste in sommige van deze sterren, het veld wordt opgewekt door een dynamo kan deze paradox oplossen. Sommigen van jullie herinneren zich misschien dynamo's op fietsen:het draaien van een magneet produceert elektrische stroom. Hier, het werkt andersom, de beweging van materiaal leidt tot elektrische stromen, die op hun beurt het magnetische veld genereren."

Volgens het voorgestelde dynamomechanisme, het magnetische veld wordt opgewekt door elektrische stromen veroorzaakt door convectieve beweging in de kern van de witte dwerg. Deze convectieve stromen worden veroorzaakt door warmte die uit de stollende kern ontsnapt.

"Het belangrijkste ingrediënt van de dynamo is een vaste kern omgeven door een convectieve mantel - in het geval van de aarde, het is een vaste ijzeren kern omgeven door convectief vloeibaar ijzer. Een vergelijkbare situatie doet zich voor bij witte dwergen als ze voldoende zijn afgekoeld, ", legt Matthias Schreiber uit.

De astrofysicus legt uit dat in het begin, nadat de ster zijn envelop heeft uitgeworpen, de witte dwerg is erg heet en bestaat uit vloeibare koolstof en zuurstof. Echter, als het voldoende is afgekoeld, het begint in het centrum te kristalliseren en de configuratie wordt vergelijkbaar met die van de aarde:een vaste kern omringd door een convectieve vloeistof. "Omdat de snelheden in de vloeistof bij witte dwergen veel hoger kunnen worden dan op aarde, de gegenereerde velden zijn potentieel veel sterker. Dit dynamomechanisme kan het voorkomen van sterk magnetische witte dwergen in veel verschillende contexten verklaren, en vooral die van witte dwergen in dubbelsterren", zegt hij.

Dus, dit onderzoek zou een decennia oud probleem kunnen oplossen. "Het mooie van ons idee is dat het mechanisme van het genereren van magnetische velden hetzelfde is als bij planeten. Dit onderzoek legt uit hoe magnetische velden worden gegenereerd in witte dwergen en waarom deze magnetische velden veel sterker zijn dan die op aarde. Ik denk dat het een goed voorbeeld van hoe een interdisciplinair team problemen kan oplossen waar specialisten op slechts één gebied moeite mee zouden hebben, ', voegt Schreiber toe.

De volgende stappen in dit onderzoek, zegt de astrofysicus, zijn om een ​​meer gedetailleerd model van het dynamomechanisme uit te voeren en de aanvullende voorspellingen van dit model observationeel te testen.