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    Anãs brancas tornam-se magnéticas à medida que envelhecem

    Um em cada quatro WDs terminará sua vida permeado por um forte campo magnético. Crédito:ESO / L. Calcada

    Pelo menos uma em cada quatro anãs brancas (WDs) terminará sua vida como uma estrela magnética, e, portanto, os campos magnéticos são um componente essencial da física WD. Novos insights sobre o magnetismo de estrelas degeneradas de uma análise recente de uma amostra de volume limitado de WDs forneceram a melhor evidência obtida até agora de como a frequência do magnetismo em WDs se correlaciona com a idade. Isso pode ajudar a explicar a origem e evolução dos campos magnéticos em WDs.

    Mais de 90% das estrelas de nossa galáxia terminam suas vidas como WDs. Embora muitos tenham um campo magnético, ainda é desconhecido quando aparece na superfície, se evolui durante a fase de resfriamento do WD e, sobre tudo, quais são os mecanismos que o geram.

    As observações astronômicas estão freqüentemente sujeitas a fortes vieses. Porque WDs são estrelas morrendo, eles ficam mais frios, e, portanto, cada vez mais fracos com o tempo. Como consequência, observações tendem a favorecer o estudo dos WDs mais brilhantes, que são quentes e jovens. Existe também um efeito mais sutil e contra-intuitivo. Por causa de seu status degenerado, WDs mais massivos são menores do que os menos massivos (imagine uma série de esferas onde as menores são mais pesadas). Porque WDs menores também são mais fracos, as observações também tendem a favorecer as estrelas menos massivas.

    Resumindo, observações de alvos selecionados de acordo com seu brilho (por exemplo, observando todos os WDs mais brilhantes do que uma certa magnitude) tendem a se concentrar em estrelas jovens e menos massivas, negligenciando totalmente os WDs mais antigos.

    Outro problema é que a maioria das observações de WDs são feitas com técnicas espectroscópicas que são sensíveis apenas aos campos magnéticos mais fortes, falhando assim em identificar uma fração substancial de WDs magnéticos. A sensibilidade da espectropolarimetria aos campos magnéticos pode ser mais de duas ordens de mangitude melhor do que a espectroscopia. A espectropolarimetria demonstrou que campos fracos, que escapam da detecção por meio de técnicas espectroscópicas, são bastante comuns em WDs.

    A fim de realizar um levantamento espectropolarimétrico completo, astrônomos do Observatório Armagh e da University of Western Ontario selecionaram todos os WDs do catálogo Gaia em um volume a 20 parsecs do sol. Cerca de dois terços desta amostra, ou aproximadamente 100 WDs, não havia sido observado antes e, portanto, não havia dados disponíveis na literatura. Consequentemente, a equipe os observou usando o espectrógrafo ISIS e polarímetro no Telescópio William Herschel (WHT), junto com instrumentos semelhantes em outros telescópios.

    Eles descobriram que os campos magnéticos são raros no início da vida de um WD, quando a estrela não produz mais energia em seu interior, e inicia sua fase de resfriamento. Portanto, um campo magnético não parece ser uma característica de um WD desde o seu "nascimento". Mais frequente, ou é gerado, ou trazido para a superfície estelar durante a fase de resfriamento do WD.

    Eles também descobriram que os campos magnéticos de WDs não mostram sinais óbvios de decadência ôhmica, novamente uma indicação de que esses campos são gerados durante a fase de resfriamento, ou pelo menos continuar a emergir na superfície estelar conforme o WD envelhece.

    Esta imagem é totalmente diferente do que é observado, por exemplo, nas estrelas magnéticas Ap e Bp da sequência principal superior, onde se verifica que não apenas os campos magnéticos estão presentes assim que a estrela atinge a sequência principal de idade zero, mas também que a intensidade do campo diminui rapidamente com o tempo. O magnetismo em WDs, portanto, parece ser um fenômeno totalmente diferente do magnetismo das estrelas Ap e Bp.

    Não só a frequência do campo magnético aumenta com a idade WD, mas sabe-se que a frequência está correlacionada com a massa estelar, e que os campos aparecem com mais frequência depois que o núcleo de carbono-oxigênio da estrela começa a se cristalizar. Um mecanismo de dínamo pode explicar os campos mais fracos entre aqueles observados em WDs, e trabalhos recentes sugerem que o mesmo mecanismo pode ser capaz de produzir campos mais fortes do que o originalmente previsto.

    Para comparação, a força do campo magnético da Terra, produzido por um mecanismo de dínamo, é sobre um Gauss. Um mecanismo de dínamo pode explicar campos de até 0,1 milhão de força de Gauss, mas nos campos de WDs até várias centenas de milhões de Gauss foram observados. Além disso, um mecanismo de dínamo precisa de rotação rápida, mas isso geralmente não é observado em WDs. Mais investigação teórica e observacional é necessária para distinguir esta situação.


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