令人难以置信的白矮星强大磁场是怎么来的？这是一个可能的答案

发表于 4年以前 | 总阅读数：710 次

天体物理学中最引人注目的现象之一是磁场的存在。像地球一样，恒星和白矮星等恒星残骸也很普遍。众所周知，白矮星的磁场可以比地球的磁场强一百万倍。然而，自从1970年代发现第一颗磁性白矮星以来，它们的起源一直是个谜。天文学家们已经提出了几种理论，但是没有一种理论能够解释磁性白矮星的不同发生率，无论是作为单个恒星还是在不同的双星环境中。

由于一个国际天体物理学家团队的研究，包括来自华威大学的Boris Gänsicke教授和智利圣玛丽亚大学Núcleo Milenio de Formación Planetaria的Matthias Schreiber教授博士的领导，这一不确定性可能得到解决。该小组表明，类似于在地球和其他行星上产生磁场的发电机机制可以在白矮星中发挥作用，并产生更强的磁场。这项研究由科学和技术设施委员会（STFC）和Leverhulme信托基金部分资助，已发表在权威科学杂志《自然-天文学》上。

结晶的磁性白矮星

一个从其伴星的风中吸积的结晶化磁性白矮星。资料来源：Paula Zorzi

华威大学物理系的Boris Gänsicke教授说。"我们很早就知道，在我们对白矮星磁场的理解中缺少一些东西，因为从观测中得出的统计数据根本没有意义。至少在其中一些恒星中，磁场是由一个类似发电机一样的原理所产生的，这个想法可以解决这个悖论。我们中的一些人可能记得自行车上的发电机：转动磁铁产生电流。在这里，它的工作方式正好相反，材料的运动导致了电流，而电流又产生了磁场。"

根据提议的发电机机制，磁场是由白矮星核心的对流运动引起的电流产生的。这些对流电流是由从凝固的核心中逸出的热量引起的。

"发电机的主要成分是一个被对流地幔包围的固体核心--在地球的情况下，它是一个被对流的液态铁包围的固体铁核心。Matthias Schreiber解释说："当白矮星充分冷却时，也会出现类似的情况。

这位天体物理学家解释说，一开始，在恒星喷出其包膜后，白矮星非常热，由液态碳和氧组成。然而，当它充分冷却后，它开始在中心结晶，其构造变得与地球相似：一个固体核心被对流液体包围。"由于液体中的速度在白矮星中可以变得比地球上高得多，产生的场有可能强得多。他说："这种动力机制可以解释在许多不同情况下强磁性白矮星的发生率，特别是双星结构的白矮星。"

因此，这项研究可以解决一个几十年的问题。"我们想法的美妙之处在于，磁场产生的机制与行星中的机制是一样的。这项研究解释了磁场是如何在白矮星中产生的，以及为什么这些磁场要比地球上的强得多。"Schreiber补充说："我认为这是一个很好的例子，说明一个跨学科的团队可以解决那些只有一个领域的专家会难以解决的问题。"

这位天体物理学家说，这项研究的下一步是对发电机机制进行更详细的建模，并在观察中测试这个对模型的预测。