Stjärnor snurrar snabbare än väntat när de åldras enligt en ny studie ledd av forskare vid University of Birmingham som använder asteroseismologi för att kasta nytt ljus över denna framväxande teori.

Alla stjärnor, som solen, föds snurrande. När de blir äldre, deras spin saktar ner på grund av magnetiska vindar i en process som kallas "magnetisk bromsning". Forskning publicerad 2016 av forskare vid Carnegie Observatories gav de första antydningarna om att stjärnor i ett liknande skede av livet som solen snurrade snabbare än teorier om magnetbromsar förutspått. Resultaten från denna studie var baserade på en metod där forskare pekar ut mörka fläckar på ytan av stjärnor och spårar dem när de rör sig med stjärnornas snurr. Även om metoden har visat sig robust för att mäta spinn hos yngre stjärnor, dock, äldre stjärnor har färre stjärnfläckar, vilket har gjort effekterna av denna "försvagade" magnetiska bromsning på dessa stjärnor svåra att bekräfta.

I en ny studie, publiceras i Natur astronomi, forskare vid University of Birmingham använde ett annat tillvägagångssätt för att bekräfta att äldre stjärnor gör det, faktiskt, verkar rotera snabbare än förväntat. Teamet använde asteroseismologi för att beräkna hur stjärnan roterar. Detta relativt nya studieområde gör det möjligt för forskare att mäta svängningarna som orsakas av ljudvågor fångade inuti stjärnan. Genom att mäta de olika egenskaperna hos dessa vågor, de kan avslöja olika egenskaper hos stjärnor, till exempel deras storlek eller ålder.

I den här studien, laget mätte lägena, eller frekvenserna, av ljudvågorna som produceras av stjärnans svängning. När stjärnan snurrar, dessa lägen delas upp i olika frekvenser. Detta kan man tänka sig, författaren säger, som ljudet av två ambulanser stod stilla i en rondell jämfört med när de kör i cirklar. Genom att mäta dessa frekvenser, det är möjligt att beräkna snurrhastigheten på ett sätt som är möjligt för både unga och gamla stjärnor.

Huvudförfattare på tidningen, Dr Oliver Hall, sa:"Även om vi under en tid har misstänkt att äldre stjärnor roterar snabbare än teorier om magnetbromsar förutspår, dessa nya asteroseismiska data är de mest övertygande som hittills har visat att denna "försvagade magnetiska bromsning" faktiskt är fallet. Modeller baserade på unga stjärnor tyder på att förändringen i en stjärnas snurr är konsekvent under hela deras livstid, vilket skiljer sig från vad vi ser i dessa nya data."

En aspekt som forskarna tror kan vara nyckeln till förändringen i momentumförlust, är förändringar i stjärnans magnetfält. Att förstå hur magnetfältet interagerar med rotation kommer att vara ett viktigt område för framtida studier, och bearbetas av författare på tidningen.

Resultaten kan också kasta ljus över vår egen stjärnas aktivitet under de närmaste flera miljarder åren, förklarar medförfattaren Dr. Guy Davies:"Dessa nya rön visar att vi fortfarande har mycket att lära oss om framtiden för vår egen sol och andra stjärnor. Detta arbete hjälper till att sätta i perspektiv om vi kan förvänta oss minskad solaktivitet eller inte. och skadligt rymdväder i framtiden. För att svara på dessa frågor behöver vi bättre modeller för solrotation, och detta arbete tar ett viktigt steg mot att förbättra modellerna och tillhandahålla de data som behövs för att testa dem."