Attività magnetica in funzione dell’età dai sistemi binari nana bianca + stella di sequenza principale. Lo studio: “Main-sequence companions to white dwarfs – II. The age-activity-rotation relation from a sample of Gaia common proper motion pairs” di A. Rebassa-Mansergas (Universitat Politècnica de Catalunya) pubblicato su MNRAS

Molti fenomeni che osserviamo nelle stelle, così come molti degli aspetti evolutivi, sono legati al loro campo magnetico. Il meccanismo che consente la produzione del campo magnetico nelle stelle dipende dalla loro struttura interna. Uno dei fattori principali nella generazione del campo magnetico stellare è la rotazione: le stelle che ruotano più rapidamente attorno al proprio asse sono infatti caratterizzate in media da un’attività magnetica più intensa. Il fatto che la velocità di rotazione delle stelle diminuisca con l’età comporta inevitabilmente un declino dell’attività magnetica delle stelle nel corso del tempo.

 

Le relazioni tra le diverse diagnostiche dell’attività magnetica stellare e l’età delle stelle sono sempre piuttosto complesse, dipendendo anche da vari parametri stellari (come, ad esempio, il tempo tipico di trasporto convettivo nelle stelle, noto come “convective overturn timescale”) e dalla loro storia evolutiva (in particolare, dall’efficienza con cui la stella ha perso momento angolare come conseguenza dell’attività magnetica). Dal punto di vista osservativo, una delle maggiori difficoltà nello studio di queste relazioni è l’incertezza con cui generalmente viene stimata l’età delle stelle mediante le varie tecniche disponibili, che solo raramente riescono a vincolare con precisione l’età.

 

Il team guidato dall’astronomo A. Rebassa-Mansergas (Universitat Politècnica de Catalunya) ha analizzato l’evoluzione dell’attività magnetica in uno specifico campione di stelle, di cui è possibile stimare l’età con un’incertezza relativamente bassa: i sistemi binari composti da una stella di piccola massa in sequenza principale e una nana bianca. Dalla stima di alcune proprietà della nana bianca, come il tempo caratteristico di raffreddamento e la massa, è infatti possibile stimare con buona precisione l’età della nana bianca e, di conseguenza, anche della compagna. Lo studio ha coinvolto un campione di 662 sistemi binari osservati con spettrografi ad alta risoluzione spettrale, consentendo quindi la misurazione di diagnostiche di attività magnetica. Tra queste stelle, ad eccezione di quelle in sistemi binari molto stretti, l’attività magnetica è effettivamente nulla per quelle più vecchie di 5 miliardi di anni, confermando il declino dell’attività magnetica con l’età della stella. Per le stelle più giovani, la frazione di stelle con un’intensa attività magnetica varia dal 10% al 40%, in funzione di vari parametri stellari. Sono state osservate stelle con un’attività magnetica eccezionalmente alta per la loro età, possibilmente a causa di una bassa efficienza dei processi magnetici che comportano perdita di momento angolare. Future campagne osservative, come quella programmata con il telescopio 4MOST a partire dal 2024, permetteranno di approfondire questo studio aumentando il campione di sistemi binari di questo tipo con misure di diagnostiche di attività magnetica a circa 2500 sistemi. Lo studio è descritto nell’articolo: “Main-sequence companions to white dwarfs – II. The age-activity-rotation relation from a sample of Gaia common proper motion pairs“, recentemente pubblicato sulla rivista “The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Tra i coautori figura anche l’astronomo J. Maldonado di INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

La figura (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra una rappresentazione artistica di un sistema binario composto da una stella di piccola massa ed una nana bianca.