Novas pesquisas estão ajudando a explicar uma das grandes questões que tem deixado os astrofísicos perplexos nos últimos 30 anos - o que causa a mudança no brilho de estrelas distantes chamadas magnetares.

Os magnetares foram formados a partir de explosões estelares ou supernovas e têm campos magnéticos extremamente fortes, estimado em cerca de 100 milhões, milhões de vezes maior do que o campo magnético encontrado na Terra.

O campo magnético em cada magnetar gera calor intenso e raios-X. É tão forte que afeta as propriedades físicas da matéria, mais notavelmente a forma como o calor é conduzido através da crosta da estrela e através de sua superfície, criando as variações de brilho que intrigam astrofísicos e astrônomos.

Uma equipe de cientistas - liderada pelo Dr. Andrei Igoshev da Universidade de Leeds - desenvolveu um modelo matemático que simula a forma como o campo magnético perturba a compreensão convencional do calor sendo distribuído uniformemente, o que resulta em regiões mais quentes e mais frias, onde pode haver um diferença de temperatura de um milhão de graus Celsius.

Essas regiões mais quentes e mais frias emitem raios-X de intensidade diferente - e é essa variação na intensidade dos raios-X que é observada como alteração de brilho por telescópios espaciais.

As descobertas - "Fortes campos magnéticos toroidais exigidos pela emissão quiescente de raios-X de magnetares" - foram publicadas hoje no jornal Astronomia da Natureza . A pesquisa foi financiada pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC).

Dr. Igoshev, da Escola de Matemática de Leeds, disse:"Vemos este padrão constante de regiões quentes e frias. Nosso modelo - baseado na física dos campos magnéticos e na física do calor - prevê o tamanho, localização e temperatura dessas regiões - e ao fazer isso, ajuda a explicar os dados capturados por telescópios de satélite ao longo de várias décadas e que deixaram os astrônomos coçando a cabeça porque o brilho dos magnetares parecia variar. Nossa pesquisa envolveu a formulação de equações matemáticas que descrevem como a física dos campos magnéticos e a distribuição do calor se comportariam sob as condições extremas que existem nessas estrelas. Formular essas equações demorou, mas foi direto. O grande desafio foi escrever o código do computador para resolver as equações - isso levou mais de três anos. "

Depois que o código foi escrito, então, foi necessário um supercomputador para resolver as equações, permitindo que os cientistas desenvolvam seu modelo preditivo.

A equipe usou as instalações de supercomputação DiRAC financiadas pelo STFC na Universidade de Leicester.

Dr. Igoshev disse que uma vez que o modelo foi desenvolvido, suas previsões foram testadas contra os dados coletados por observatórios espaciais. O modelo estava correto em dez dos 19 casos.

Os magnetares estudados como parte da investigação estão na Via Láctea e normalmente a 15 mil anos-luz de distância.