Pela primeira vez, os astrônomos testemunharam o nascimento de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada e de rotação rápida, ou “magnetita”.
A observação deste evento, desencadeado pela morte de uma estrela massiva, confirma a ligação entre a formação. Ímãs E muito brilhante Supernova Explosões. Estas supernovas superluminosas são dez vezes mais brilhantes e duram mais do que as típicas explosões de supernovas que ocorrem quando estrelas massivas ficam sem combustível nuclear e sofrem colapso gravitacional, ou “colapso do núcleo”. Estrelas de nêutrons Ou Buracos negros.
Desde que foram descobertas no início dos anos 2000, os cientistas presumiram que as supernovas superluminosas estão ligadas ao nascimento de ímanes com os campos magnéticos mais poderosos do universo conhecido, mas não há nenhuma confirmação definitiva desta ligação.
“O que é realmente emocionante é que esta é uma evidência sólida de que o colapso do núcleo de uma supernova superluminosa resultou na formação de um íman,” disse Alex Filippenko, membro da equipa, da Universidade da Califórnia, em Berkeley. disse em um comunicado.
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O truque de mágica por trás das supernovas
A teoria que liga ímãs e supernovas superluminosas foi proposta pela primeira vez por Dan Kasen e Lars Bildsten da UC Berkeley e Stanford Woosley da UC Santa Cruz. Isto sugere que quando uma estrela tem um campo magnético poderoso, é 25 vezes maior A massa do sol À medida que entra em colapso, seu campo magnético se intensifica. O campo magnético resultante é 100 a 1.000 vezes mais forte que o campo magnético de uma estrela de nêutrons “estática”.
Outro efeito é que o núcleo de uma estrela massiva entra em colapso para cerca de 20 quilómetros de largura. O diâmetro rapidamente decrescente de uma estrela de nêutrons acelera sua rotação, assim como um esquiador nas Olimpíadas de Inverno puxa seus braços para aumentar sua velocidade de rotação.
Como resultado, algumas estrelas de nêutrons recém-nascidas giram 700 vezes por segundo ou mais. Esses objetos podem disparar feixes de radiação de seus pólos que se espalham pelo universo como a luz de um farol cósmico. Nestes casos, os nêutrons são chamados de estrelas e magnetares. Pulsares.
À medida que os ímanes giram rapidamente, os seus campos magnéticos rotativos aceleram as partículas e depois disparam-nas para o material despejado pela estrela progenitora durante a sua morte como supernova. Assim, esses detritos aumentam o brilho.
A equipe por trás da pesquisa confirmou essa conexão ao analisar dados de uma supernova descoberta em 2024 e designada SN 2024afav. O estudo revelou estranhos “chiados” na curva de luz da supernova, indicando efeitos relativísticos gerais causados por um ímã.
“A base do modelo de Dan Gasen e Stan Woosley é que o que você precisa é da profundidade de energia do ímã, e uma boa parte dela será absorvida, e isso explica por que é supercondutor”, disse Filippenko. “O que não foi provado é que um íman se formou no meio da supernova.”
O pesquisador acrescentou que esta é a pesquisa publicada quarta-feira (11 de março) na revista NaturezaFinalmente prova.
“Durante anos, a ideia do magnetismo pareceu um truque de mágica de um teórico – que as supernovas escondem um motor poderoso atrás de camadas de detritos. Foi uma explicação natural para o brilho extraordinário dessas explosões, mas não pudemos vê-lo diretamente”, disse Gasson. “O zumbido neste sinal de supernova puxa a cortina do motor e revela o que realmente é.”
Supernova é a arma fumegante
27-Descoberto pela primeira vez pela rede de telescópios Laboratório Los Compressas Em dezembro de 2024, o brilho do SN 2024afav foi observado pelos astrônomos durante 200 dias. O que a equipa notou foi que esta supernova, que ocorreu a cerca de mil milhões de anos-luz da Terra, não desapareceu tão gradualmente como uma supernova típica.
Depois de atingir a marca de 50 dias, o brilho do SN 2024afav oscila gradualmente para baixo, com quatro “saliências” perceptíveis no brilho que se assemelham a uma sequência de som de frequência crescente. Conseqüentemente, esses recursos foram chamados de chilreios.
Saliências semelhantes foram observadas nas curvas de luz de outras supernovas, e os cientistas as associam a choques ejetados do corpo estelar central e atingidos por material previamente ejetado. No entanto, as supernovas anteriores não exibiram estes quatro sons.
O grupo viu o material da explosão quando SN 2024afav foi ejetado de volta para a magnetosfera central, formando uma nuvem plana rotativa chamada disco de acreção em torno deste poderoso remanescente estelar.
Como é improvável que o material ejetado em uma supernova seja simétrico, é improvável que o disco de acreção seja simétrico. Isso ocorre porque o eixo de rotação do ímã e o eixo do disco de acreção estão desalinhados.
A Teoria da Gravitação de Einstein conhecida como Relatividade geralComo objetos giratórios de grande massa, eles arrastam consigo a estrutura do espaço, um processo conhecido como “”.Arrastar quadros“ou o efeito de agitação da lente. Este efeito faz com que o disco de acreção oscile, e um disco de acreção instável às vezes bloqueia a luz do ímã e às vezes a reflete. Isso cria um efeito estroboscópico que transforma todo o sistema em um “farol” cósmico.
À medida que o disco se contrai e cai sobre o ímã, a taxa dessa oscilação aumenta e produz os ruídos vistos na curva de luz do SN 2024afav.
“Testámos várias ideias, incluindo efeitos puramente newtonianos e precessão impulsionada pelos campos magnéticos do íman, mas a precessão da lente foi a única que correspondeu ao tempo corretamente,” disse o autor principal Joseph Farah da UC Berkeley. “Esta é a primeira vez que a relatividade geral é necessária para descrever a dinâmica de uma supernova.”
A equipe conseguiu descobrir que esse objeto central gira 238 vezes por segundo e o campo magnético é de cerca de 300. trilhão Muitas vezes mais poderoso Magnetosfera da TerraIsto é confirmado como um ímã. A arma fumegante que os astrônomos procuram é ligar ímãs e supernovas superluminosas.
“Ele (o autor principal, Joseph Farah) combinou as protuberâncias com o modelo magnético e explicou tudo com a teoria mais testada em astrofísica – a relatividade geral. É incrivelmente elegante.” Filippenko acrescentou. “É sempre emocionante ver um resultado claro da teoria da relatividade geral de Einstein, mas vê-lo pela primeira vez numa supernova é especialmente gratificante.”
