磁気考古学：白色矮星の磁場をその前身である巨星と結びつける新たなモデル

オーストリア科学技術研究所（ISTA）の専門家らを中心とする国際研究チームは、白色矮星の表面で観測される磁場と、その前身である赤色巨星の核で検出された磁場を初めて直接結びつける理論モデルを発表した。2026年初頭に学術誌『Astronomy & Astrophysics』に掲載されたこの研究成果は、恒星の初期段階で形成された磁場がその後の進化の全過程を通じて維持されるという「化石磁場」の概念を裏付けるものである。

ISTAの博士課程学生ルーカス・アインラムホフ氏とリサ・ブニェ助教授が中心的な役割を果たした「白色矮星の磁気考古学」と題されたこの研究は、計算の較正に星震学のデータを用いている。この画期的な成果は、現在誕生から46億年が経過した主系列星である太陽の遠い未来を含め、恒星進化のプロセスを理解する上で極めて重要である。音波や重力波によって生じる輝度の変動を調べる星震学的な測定により、赤色巨星の放射層内部に強力な磁場が存在する証拠が提示された。

白色矮星は外層を放出した赤色巨星の核が露出した姿であるため、今回の研究では、巨星の核で測定された磁場強度と、磁化した白色矮星について予測される強度を整合させることに成功した。これにより、恒星の磁性を説明する妥当な説として「化石磁場」理論がより強固なものとなった。研究チームが行ったシミュレーション、特に太陽質量の1.5倍の恒星に関するモデルでは、主系列星時代の対流核に由来する磁場は、赤色巨星の段階では核の深部に「埋もれ」すぎてしまい、観測される白色矮星の磁場とは一致しないことが示された。

計算によれば、磁場が主系列星の核で生成されたか、あるいは恒星が赤色巨星分枝へと進化する過程で放射層を満たしたものであれば、赤色巨星の水素燃焼殻に関連して測定された磁場強度は、磁化した白色矮星の磁場振幅と一致する。またシミュレーションは、外層が放出された後も、中心部よりも外周部の磁場強度が上回るようなシェル構造として磁場が維持される可能性を示唆している。

標準的なモデルでは磁場がないと想定されることが多いが、現在の太陽の核に磁場が存在するかどうかは、依然として解明されるべき重要な疑問の一つである。太陽核の磁化は寿命の予測を書き換える可能性があり、内部の核への水素輸送を促すことで、恒星の寿命を延ばす可能性も秘めている。欧州研究会議（ERC）の支援を一部受けて行われたISTAの研究は、恒星のライフサイクルにおける過去と現在を繋ぎ、その「磁気の記憶」に光を当てるものである。