Згідно з новим дослідженням, зірки середнього віку можуть мати власну кризу середнього віку, відчуваючи драматичні перерви у своїй активності і швидкості обертання приблизно в тому ж віці, що і наше Сонце. Це дослідження забезпечує нову теоретичну основу для нез'ясовного порушення встановлених методів вимірювання віку зірок, що перевищують їх середній вік, і переходу зірок, подібних Сонцю, до магнітно-неактивного майбутнього.
Астрономам давно відомо, що зірки відчувають процес, відомий як «магнітне гальмування»: постійний потік заряджених частинок, відомий як сонячний вітер, з часом відлітає від зірки, забираючи невеликі кількості кутового моменту зірки. Цей повільний потік змушує зірки, подібні до нашого Сонця, поступово уповільнювати своє обертання протягом мільярдів років.
У свою чергу, більш повільне обертання призводить до зміни магнітних полів і меншої активності зірок - кількості сонячних плям, спалахів і подібних явищ в атмосферах зірок, які нерозривно пов'язані з силою їх магнітних полів.
Очікується, що це зменшення активності і швидкості обертання з плином часу буде плавним і передбачуваним через поступову втрату кутового моменту. Ця ідея породила інструмент, відомий як «зоряна гірохронологія», який в останні два десятиліття широко використовувався для оцінки віку зірки за періодом її обертання.
Однак недавні спостереження показують, що ці умови можуть порушуватися приблизно в середньому віці зірки. Нова робота, проведена вченими з Індійського інституту наукової освіти і досліджень (IISER) в Калькутті, дає пояснення цієї загадкової «хвороби».
Використовуючи динамо-моделі генерації магнітного поля в зірках, вони показують, що приблизно у віці Сонця механізм генерації магнітного поля в зірках раптово стає докритичним або менш ефективним. Це дозволяє зіркам існувати в двох різних станах активності - режимі низької активності і активному режимі. Зірка середнього віку, така як Сонце, часто може перемикатися в режим низької активності, що призводить до різкого зниження втрат кутового моменту через намагнічені зоряні вітри.
«Наша гіпотеза про докритичні магнітні динамо сонячноподібних зірок забезпечує самоузгоджену, об'єднуючу фізичну основу для різноманітності сонячно-зоряних явищ, наприклад, чому зірки за межами свого середнього віку не обертаються так швидко, як в їх молодості, розрив відносин зоряної гірохронології і недавні відкриття, що припускають, що Сонце може переходити в магнітно-неактивне майбутнє» - кажуть дослідники.
Нова робота дає ключову інформацію про існування епізодів низької активності в недавній історії Сонця, відомих як великі мінімуми, коли майже не спостерігається ніяких сонячних плям. Найвідомішим з них, можливо, є мінімум Маундера в період з 1645 по 1715 рік, коли спостерігалося дуже мало сонячних плям.
Вчені сподіваються, що їхня робота також проллє світло на недавні спостереження, які показують, що Сонце порівняно неактивно, що має вирішальні наслідки для потенційного довгострокового майбутнього нашої зірки.