Atuando como arqueólogos estelares, os cientistas encontraram magnetismo fossilizado em estrelas há muito mortas, conhecidas como “anãs brancas”. Esta descoberta pode ajudar a explicar como as estrelas evoluem da sua fase de gigante vermelha “inchada” para a sua fase compacta e fumegante de anã branca, um processo pelo qual o nosso Sol passará dentro de cerca de 5 mil milhões de anos.
A equipe por trás desta pesquisa vinculou um modelo teórico a observações de estrelas em diferentes estágios de sua evolução, conectando evidências de campos magnéticos nas superfícies de anãs brancas ao magnetismo detectado nos núcleos das gigantes vermelhas. O modelo da equipa baseia-se na ideia de que os campos magnéticos, que se formam no início da vida de uma estrela, persistem ao longo de todas as suas fases posteriores, emergindo finalmente nas anãs brancas milhares de milhões de anos mais tarde como “campos fósseis”.
“O campo magnético de uma estrela é importante para a forma como a estrela funciona no seu interior e por quanto tempo ela vive e evolui”, disse o co-líder da equipe, Lukas Einramhof, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA), em um comunicado. declaração. “Geralmente, mais anãs brancas mais velhas tendem a ser mais magnéticas do que anãs brancas mais jovens.”
Para compreender a ligação entre gigantes vermelhas e anãs brancas, consideremos a evolução final da nossa própria estrela, o Sol.
De gigantes vermelhas a anãs brancas
Daqui a cerca de 5 mil milhões de anos, o Sol terá esgotado o hidrogénio do seu núcleo, não sendo mais capaz de realizar o seu processo de fusão nuclear que converte este elemento em hélio. Como este processo é a principal fonte de energia produzida pela o solisso significará a pressão externa que impede o sol de entrar em colapso sob seu próprio gravidade também cessa.
À medida que o núcleo do Sol entra em colapso, as suas camadas exteriores, onde a fusão nuclear ainda está a ocorrer, irão inchar até cerca de 100 vezes a largura original do Sol – talvez mais. Esta é a fase da gigante vermelha. do sistema solar, poderia ver o sol engolir os planetas rochosos, incluindo Terradireto para a órbita de Marte.
A fase de gigante vermelha do Sol terá vida relativamente curta, devendo durar apenas 1 bilhão de anos. As camadas externas da estrela acabarão por esfriar e se dispersar, deixando uma nebulosa de material ex-estelar em torno do núcleo do Sol, que então se tornará um remanescente estelar em resfriamento exposto, chamado anã branca. Esse é o estágio final da vida de todas as estrelas de massa semelhante à do Sol.
Recentemente, cientistas estelares têm estudado o interior de gigantes vermelhas usando terremotos estelares, assim como os sismólogos aqui na Terra usam ondas sísmicas e terremotos para investigar o interior do nosso planeta.
Isto revelou que existem campos magnéticos nos núcleos das gigantes vermelhas, enquanto as anãs brancas parecem ter campos magnéticos nas suas superfícies. Einramhof e colegas pensam que o modelo de campo fóssil do magnetismo estelar liga estes campos magnéticos nas duas fases evolutivas distintas das estrelas, apesar de esta ser uma teoria que caiu em desuso entre os cientistas nos últimos anos.
“Como uma anã branca é o núcleo exposto de uma gigante vermelha que se desfez das suas camadas exteriores, estas diferentes observações examinam essencialmente a mesma região do interior de uma estrela em diferentes estágios evolutivos,” disse Einramhof. “Se o campo magnético observado durante a fase de gigante vermelha for o mesmo que evolui para ser observado na superfície da anã branca, então a teoria do campo fóssil pode explicar e conectar as observações.”
Ele e a equipa teorizam que após a fase de gigante vermelha, a eliminação das camadas exteriores de uma estrela deixará propriedades distintas na superfície da sua sucessora remanescente, anã branca. Um dos elementos-chave disto é até que ponto se estende o magnetismo no núcleo da gigante vermelha.
“Para conectar os campos magnéticos observados na superfície das anãs brancas mais antigas com os encontrados no núcleo das suas progenitoras gigantes vermelhas, uma fração maior da estrela deve ser magnetizada”, explicou Einramhof. “No entanto, isto não significa que as estrelas estejam mais fortemente magnetizadas, apenas que os campos magnéticos já devem atingir uma porção maior do seu núcleo.”
A equipa também determinou como a evolução de uma estrela influencia a forma do seu campo magnético, descobrindo que em vez de estar centrada num ponto, forma uma estrutura segmentada como a superfície de uma bola de basquetebol, que é mais forte perto da superfície do que no núcleo.
Tudo isto poderia dar aos cientistas uma ideia melhor do que o futuro reserva para o Sol e também do estado geral da nossa estrela nas profundezas da sua superfície.
“Ainda não sabemos se o núcleo do Sol é magnético. Mesmo sendo a nossa estrela, estamos praticamente cegos ao que acontece no seu centro”, disse Einramhof. “As previsões atuais assumem que o núcleo do Sol não é magnético. Mas se for o caso, esta informação mudaria tudo o que sabemos e todos os modelos em que baseámos o nosso trabalho. Dado o quão pouco sabemos nesta fase, o nosso trabalho sugere que as estrelas são provavelmente todas magnéticas. Mas nem sempre conseguimos detectar este magnetismo.”
Seguindo o exemplo da equipe, os cientistas também podem descobrir que a nossa estrela de 4,6 bilhões de anos ainda tem um pouco mais de vida do que o calculado atualmente.
“Se o Sol puder de alguma forma trazer hidrogénio das suas camadas externas para o seu núcleo, ele será capaz de viver mais tempo. Uma maneira de fazer isso seria através de fortes campos magnéticos”, disse Einramhof. “No entanto, os campos magnéticos também podem levar a um resultado muito diferente.”
A pesquisa da equipe foi publicada em 14 de abril na revista Astronomia e Astrofísica.
