La nana rossa televisiva AU Microscopii (AU Mic in breve), a 32 anni luce dalla Terra nella costellazione del Microscopium (il Microscopio), è una stella piccola, fioca e fredda che rappresenta solo circa un decimo della massa del nostro Sole. Come il nostro Sole, le nane rosse sono soggette a periodi di intensa attività magnetica, comprese macchie stellari e brillamenti.
Un team di astronomi guidato da Yuta Notsu, JSPS Overseas Research Fellow presso il Subaru Telescope e l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone, voleva studiare i meccanismi che guidano i cicli di attività nelle nane rosse. Una particolare area di interesse era se le nane rosse subissero inversioni del campo magnetico, simili a quanto osservato nel Sole.
Le inversioni magnetiche si verificano quando i poli magnetici nord e sud di una stella si scambiano di posizione, ribaltando sostanzialmente l'intero campo magnetico. Il campo magnetico del Sole ha un ciclo di 11 anni e inverte la polarità ogni 5,5-6 anni.
Tuttavia, non è noto come avvengano le inversioni magnetiche nelle nane rosse. La maggior parte delle osservazioni precedenti si erano concentrate su nane rosse più giovani, che ruotano più rapidamente, che potrebbero nascondere oscillazioni di campo complesse e di breve periodo, simili a come oscilla una trottola che ruota rapidamente. Ciò rende difficile comprendere la vera velocità di rotazione e quindi il ciclo magnetico di queste stelle.
AU Mic ha offerto agli astronomi un'opportunità unica di studiare questo fenomeno perché è una nana rossa relativamente vecchia (da 5 a 10 miliardi di anni) e quindi a rotazione lenta. Notsu ha spiegato che "AU Mic è noto per avere un periodo di rotazione di 4,8 giorni, che è abbastanza lungo da poter separare la complessa rotazione e l'attività magnetica".
Gli astronomi hanno ottenuto quattro anni di dati fotometrici TESS ad alta cadenza. In combinazione con quasi otto anni di osservazioni spettroscopiche utilizzando lo spettrografo ad alta dispersione (HDS) del telescopio Subaru e ulteriori misurazioni effettuate utilizzando lo spettrografo EXPRES sul Lowell Discovery Telescope in Arizona, hanno attentamente districato i contributi dalla rotazione della stella e dalle macchie magnetiche per misurare meglio Il ciclo magnetico di AU Mic e traccia l'attività superficiale.
I ricercatori hanno rilevato tre cicli magnetici completi che coprono la base temporale TESS di quattro anni e hanno riscontrato cambiamenti significativi durante l’ultimo ciclo. Notsu ha commentato:"L'ampiezza delle macchie è gradualmente cambiata, e anche l'asimmetria emisferica della distribuzione delle macchie ha cambiato segno, suggerendo che la polarità magnetica delle macchie potrebbe essere invertita".
Analizzando ulteriormente i dati, il team ha stimato che l’intero ciclo magnetico di AU Mic sia di circa 13,5 anni. L'attività di AU Mic ha mostrato anche caratteristiche simili alle macchie solari, inclusi forti campi magnetici superiori a diverse migliaia di Gauss, l'emergenza e il decadimento nell'arco di due o tre mesi e una tendenza dell'attività delle macchie a concentrarsi a latitudini specifiche sulla stella.
La ricerca suggerisce che potrebbero verificarsi inversioni del campo polare anche su AU Mic, anche se sarebbe necessaria una base di osservazione più lunga per confermarlo in modo definitivo. Studi futuri che utilizzeranno telescopi più grandi, come il Thirty Meter Telescope, attualmente in costruzione a Maunakea nelle Hawaii, potrebbero consentire agli astronomi di catturare prove di un’inversione di polarità e misurare la natura precisa del ciclo che guida l’attività.
