白矮星随着年龄的增长变得具有磁性

至少四分之一的白矮星 (WD) 将作为磁星结束其生命，因此磁场是 WD 物理学的重要组成部分。最近对体积有限的 WD 样本进行分析后，对退化恒星磁性的新见解提供了迄今为止获得的关于 WD 中磁性频率如何与年龄相关的最佳证据。这可能有助于解释 WD 中磁场的起源和演化。

我们银河系中超过 90% 的恒星以 WD 结束生命。虽然许多都有磁场，但它何时出现在地表，它是否在 WD 的冷却阶段演化，以及最重要的是，产生它的机制是什么仍然是未知的。

天文观测经常受到强烈偏差的影响。因为WD是垂死的恒星，它们会变得更冷，因此随着时间的推移越来越暗。因此，观测倾向于研究最亮的 WD，它们既热又年轻。还有一种更微妙和违反直觉的效果。由于它们的退化状态，质量较大的 WD 比质量较小的 WD 小(想象一下一系列球体，其中较小的球体较重)。因为较小的 WD 也较暗，所以观测也往往有利于较小质量的恒星。

总之，根据亮度选择目标的观测(例如，观测所有比某个星等亮的WDs)往往集中在年轻和质量较小的恒星上，完全忽略了年老的WDs。

另一个问题是，对 WD 的大部分观测都是使用仅对最强磁场敏感的光谱技术进行的，因此无法识别大部分磁性 WD。光谱极化法对磁场的灵敏度可能比光谱法好两个数量级以上。光谱偏振法已经证明，通过光谱技术逃脱检测的弱场实际上在WDs中很常见。

为了进行完整的光谱偏振测量，来自阿马天文台和西安大略大学的天文学家从盖亚目录中选择了距离太阳 20 秒差距范围内的所有 WD。该样本的大约三分之二，或大约 100 WDs，以前没有被观察到，因此文献中没有可用的数据。因此，该团队使用威廉赫歇尔望远镜 (WHT) 上的 ISIS 光谱仪和旋光仪以及其他望远镜上的类似仪器对它们进行了观察。

他们发现，在 WD 生命之初，当恒星不再在其内部产生能量并开始冷却阶段时，磁场很少见。因此，磁场似乎不是 WD 自“诞生”以来的特征。最常见的是，它要么在 WD 的冷却阶段产生，要么被带到恒星表面。

他们还发现，WD 的磁场没有显示出明显的欧姆衰减迹象，这再次表明这些磁场是在冷却阶段产生的，或者至少随着 WD 年龄的增长而继续出现在恒星表面。

这张图与在主序带上部的磁Ap和Bp星中观察到的完全不同，在那里发现不仅恒星一到达零年龄主序时就存在磁场，而且场强随时间迅速下降。因此，WD 中的磁性似乎是与 Ap 和 Bp 星的磁性完全不同的现象。

磁场频率不仅随着 WD 年龄而增加，而且众所周知，频率与恒星质量相关，并且在恒星的碳氧核心开始结晶后，磁场出现的频率更高。发电机机制可以解释在 WD 中观察到的最弱的场，最近的工作表明，相同的机制可能能够产生比最初预测的更强的场。

相比之下，由发电机机制产生的地球磁场强度约为 1 高斯。发电机机制可以解释高达 10 万高斯强度的场，但在 WDs 中已经观察到高达数亿高斯的场。此外，发电机机制需要快速旋转，但这通常不会在 WD 中观察到。需要进一步的理论和观察研究来解决这种情况。

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