Cientistas atuando como arqueólogos estelares encontraram magnetismo fóssil em estrelas há muito mortas, conhecidas como “anãs brancas”. A 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 passa em cerca de 5 mil milhões de anos.
A equipe por trás desta pesquisa combinou um modelo teórico com observações Estrelas Em diferentes estágios de sua evolução, conectando fontes de campos magnéticos na superfície Anãs brancas Para magnetismo detectado no núcleo das gigantes vermelhas. O modelo da equipa baseia-se na ideia de que os campos magnéticos formados no início da vida de uma estrela persistem durante todas as suas fases posteriores, emergindo finalmente como “campos fósseis” em anãs brancas milhares de milhões de anos mais tarde.
“O campo magnético no interior da estrela é importante para a forma como a estrela se comporta no seu interior e para quanto tempo vive e evolui,” disse o co-líder da equipa Lucas Einramhof do Instituto Austríaco de Ciência e Tecnologia (ISTA). Relatório. “Em geral, as anãs brancas mais velhas são mais magnéticas do que as 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
Dentro de cerca de 5 mil milhões de anos, o Sol ficará sem hidrogénio no seu núcleo e não poderá mais sofrer o processo de fusão nuclear que transforma estes elementos em hélio. Como este processo é uma importante fonte de energia o solIsto representa a pressão externa que impede o Sol de entrar em colapso sob ele Gravidade E para.
À medida que o núcleo do Sol entra em colapso, as suas camadas exteriores, onde a fusão nuclear ainda ocorre, têm 100 vezes a largura original do Sol – talvez mais. Esta é a fase da gigante vermelha. O Sistema Solar foi visto engolindo planetas rochosos, incluindo o Sol TerraLado direito da órbita terça-feira.
A fase de gigante vermelha do Sol tem vida relativamente curta, devendo durar 1 bilhão de anos. As camadas externas da estrela eventualmente esfriam e se dissipam, deixando uma nebulosa de antigo material estelar ao redor do núcleo do Sol, que mais tarde se torna um remanescente estelar mais frio conhecido como anã branca. É o estágio final da vida de todas as estrelas com massa semelhante à do Sol.
Os astrônomos têm sondado recentemente o interior de gigantes vermelhas usando terremotos estelares, assim como os sismólogos na Terra usam ondas sísmicas. Terremotos Para explorar o interior do nosso planeta.
Isto revelou que as gigantes vermelhas têm campos magnéticos nos seus núcleos, 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 a dois estágios evolutivos distintos das estrelas, embora esta seja uma teoria que caiu em desuso entre os cientistas nos últimos anos.
“Uma vez que uma anã branca é o núcleo emergente de uma gigante vermelha que ejectou as suas camadas exteriores, estas diferentes observações estão essencialmente a sondar a mesma parte do interior de uma estrela em diferentes estágios evolutivos,” disse Einramhoff. “Se o campo magnético observado na fase de gigante vermelha for semelhante em evolução ao observado na superfície de uma anã branca, a teoria do campo fóssil poderia explicar e ligar as observações.”
Ele e a sua equipa levantam a hipótese de que após a fase de gigante vermelha, a eliminação das camadas exteriores de uma estrela pode deixar características únicas na superfície da sua sucessora remanescente, anã branca. Um dos principais componentes disto é até que ponto o magnetismo se estende no núcleo da gigante vermelha.
“Para conectar os campos magnéticos encontrados na superfície das antigas anãs brancas com os campos magnéticos encontrados nos núcleos das suas progenitoras gigantes vermelhas, uma grande parte da estrela deve ser magnetizada”, explicou Einramhoff. “No entanto, isto não significa que as estrelas estejam tão fortemente magnetizadas que os campos magnéticos já devam atingir uma grande parte do seu núcleo.”
A equipe também determinou como a evolução de uma estrela afeta a forma do seu campo magnético, que em vez de estar centrado num único ponto cria uma estrutura discreta, como a superfície de uma bola de basquete, que é mais forte perto da superfície do que no centro.
Tudo isso pode dar aos cientistas uma ideia melhor do futuro do Sol e do estado geral da nossa estrela abaixo de sua superfície.
“Ainda não sabemos se o núcleo do Sol é magnético. Mesmo que seja a nossa própria estrela, estamos cegos para o que se passa no seu núcleo”, disse Einramhof. “As previsões actuais assumem que o núcleo do Sol não é magnético. Mas se isso mudar, esta informação mudará tudo o que sabemos e todos os modelos nos quais o nosso trabalho se baseia. Dado o quão pouco sabemos neste momento, o nosso trabalho sugere que todas as estrelas são magnéticas. Mas nem sempre seremos capazes de detectar este magnetismo.”
Seguindo o exemplo da equipa, os cientistas podem descobrir que a nossa estrela com 4,6 mil milhões de anos vive um pouco mais do que o estimado atualmente.
“Se o Sol conseguisse de alguma forma transportar hidrogénio das suas camadas exteriores para o seu núcleo, poderia viver mais tempo. Uma forma de o fazer seria através de campos magnéticos fortes,” disse Einramhoff. “No entanto, os campos magnéticos podem levar a efeitos muito diferentes.”
A pesquisa da equipe foi publicada em 14 de abril na revista Astronomia e Astrofísica.
