O enigma das magnetares
As magnetares são estrelas de nêutrons com os campos magnéticos mais intensos do Universo, chegando a ser um milhão de bilhões de vezes mais fortes que os da Terra. Esses objetos exóticos estão ligados a fenômenos astronômicos extremos, como explosões de raios gama e hipernovas. No entanto, sua origem ainda é um mistério para os cientistas.
Pesquisadores de diversas instituições realizaram a primeira simulação da formação e evolução dessas estrelas, oferecendo novas pistas sobre como seus campos magnéticos são gerados e sustentados ao longo do tempo. O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy e representa um avanço significativo na astrofísica.
Como as magnetares se formam
Quando uma estrela massiva, com pelo menos oito vezes a massa do Sol, chega ao fim de sua vida, seu núcleo colapsa sob a ação da gravidade, dando início a uma explosão supernova. Esse processo ejeta as camadas externas da estrela enquanto seu núcleo se contrai, formando uma estrela de nêutrons, um dos objetos mais densos do Universo.
Para se ter uma ideia da densidade, uma colher de chá da matéria de uma estrela de nêutrons pode pesar cerca de um bilhão de toneladas, equivalente a 100 mil Torres Eiffel.
Algumas dessas estrelas de nêutrons desenvolvem campos magnéticos extremamente fortes, tornando-se magnetares. A grande questão científica tem sido entender como esses campos magnéticos se formam e se mantêm ativos ao longo do tempo.
O papel do dínamo Tayler-Spruit
Uma das teorias mais promissoras sugere que os campos magnéticos das magnetares surgem a partir da ação de um dínamo na proto-estrela de nêutrons, logo após a explosão da supernova. Esse dínamo é um mecanismo que amplifica e mantém os campos magnéticos em fluidos condutores, como o plasma estelar.
Os pesquisadores Paul Barrère, Jérôme Guilet e Raphaël Raynaud propuseram um novo cenário para explicar essa origem. Eles sugerem que a proto-estrela de nêutrons pode ser acelerada pela matéria ejetada na supernova, que depois volta a cair sobre sua superfície. Esse processo pode impulsionar o dínamo Tayler-Spruit, independentemente da rotação original da estrela progenitora.
O dínamo Tayler-Spruit depende de variações na rotação dentro da estrela e da instabilidade do campo magnético, permitindo que os campos magnéticos se fortaleçam sem serem dissipados.
A evolução das magnetares
Embora a formação inicial de magnetares ocorra em poucos segundos após a explosão da supernova, sua evolução acontece em uma escala de tempo muito maior. Para investigar esse processo, a equipe colaborou com cientistas das universidades de Newcastle e Leeds, especializados na evolução das estrelas de nêutrons.
Juntos, eles simularam a evolução de uma estrela de nêutrons magnetizada ao longo de um milhão de anos. Os resultados da simulação reproduzem características de magnetares de campo fraco, uma classe de estrelas descobertas em 2010, que possuem dipolos magnéticos até cem vezes mais fracos que os dos magnetares clássicos.
A pesquisa sugere que esses magnetares de campo fraco provavelmente se formam em proto-estrelas de nêutrons aceleradas pela acreção de matéria da supernova e influenciadas pelo dínamo Tayler-Spruit.
O impacto da pesquisa
Os resultados desse estudo representam um grande avanço na compreensão dos magnetares e dos processos de geração de campos magnéticos em estrelas de nêutrons. Segundo Barrère, “nosso trabalho abre novas perspectivas para o estudo de outros efeitos de dínamo e sua influência na configuração dos campos magnéticos estelares.”
Com essa nova abordagem, os cientistas esperam desvendar mais mistérios sobre as magnetares e aprofundar o conhecimento sobre fenômenos cósmicos extremos, trazendo novas possibilidades para a astrofísica moderna.
[Fonte: Olhar Digital]