Destino magnético: como um lobo

Jul 17, 2023

Pela Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS)28 de agosto de 2023

Esta impressão artística mostra HD 45166, uma estrela massiva recentemente descoberta com um poderoso campo magnético de 43.000 gauss, o campo magnético mais forte já encontrado em uma estrela massiva. Ventos intensos de partículas que se afastam da estrela são aprisionados por este campo magnético, envolvendo a estrela numa concha gasosa, como ilustrado aqui. Crédito: ESO/L. Calçada

Novas descobertas centradas em observações e modelos de evolução estelar de uma estrela Wolf-Rayet quente e rica em hélio sugerem que esta está preparada para produzir um magnetar quando sofrer uma explosão de supernova. Estas descobertas apresentam uma compreensão mais profunda do processo de formação dos magnetares, que são considerados as entidades mais magnéticas do Universo.

Um magnetar é um tipo especializado de estrela de nêutrons caracterizada por um campo magnético imensamente poderoso. Normalmente, as estrelas de nêutrons se originam de eventos de supernovas onde o núcleo de uma estrela massiva entra em colapso. No entanto, as origens dos magnetares permanecem obscuras.

Uma teoria propõe que durante uma explosão de supernova, a amplificação de um campo magnético dentro do núcleo massivo da estrela progenitora poderia levar à formação de um magnetar. No entanto, campos magnéticos tão potentes não foram detectados anteriormente em estrelas evoluídas que têm o potencial de se transformarem em estrelas de nêutrons após a explosão.

Esta impressão artística ilustra como, dentro de alguns milhões de anos, HD 45166 explodirá como uma supernova muito brilhante, mas não particularmente energética. Durante esta explosão, o seu núcleo irá contrair-se, prendendo e concentrando as já assustadoras linhas do campo magnético da estrela. Crédito: NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld/M. Zamani

Tomar Shenar e a sua equipa de investigação voltaram a sua atenção para HD 45166, um sistema binário que consiste numa estrela da sequência principal e numa estrela quente companheira Wolf-Rayet. As estrelas Wolf-Rayet são o núcleo de hélio exposto de uma estrela massiva, que perdeu suas camadas externas de hidrogênio. Através do uso de observações espectropolarimétricas do Telescópio Canadá-França-Havaí e espectros de arquivo de vários outros instrumentos, Shenar e seus colegas determinaram que o componente Wolf-Rayet de HD 45166 tem uma massa equivalente a 2 massas solares e possui um campo magnético significativo. de 43 quilogas.

Esta impressão artística ilustra o destino final de HD 45166 após o colapso do seu núcleo, resultando numa estrela de neutrões com um campo magnético de cerca de 100 biliões de gauss — o tipo de íman mais poderoso do Universo. Crédito: NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld/M. Zamani

Relying on stellar evolution models and integrating the acquired data, the research team inferred that this Wolf-Rayet component is destined to collapse into a neutron starA neutron star is the collapsed core of a large (between 10 and 29 solar masses) star. Neutron stars are the smallest and densest stars known to exist. Though neutron stars typically have a radius on the order of just 10 - 20 kilometers (6 - 12 miles), they can have masses of about 1.3 - 2.5 that of the Sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Estrêla de Neutróns. Os seus cálculos sugerem que a conservação do fluxo magnético durante o colapso do núcleo amplificaria a força do campo magnético, colocando-o dentro da faixa observada para magnetares.

Os autores concluem: “As nossas observações e modelos de evolução estelar indicam, portanto, que o componente Wolf-Rayet pode ser um progenitor imediato de um magnetar”.

Para mais informações sobre esta pesquisa:

Referência: “Uma estrela massiva de hélio com um campo magnético suficientemente forte para formar um magnetar” por Tomer Shenar, Gregg A. Wade, Pablo Marchant, Stefano Bagnulo, Julia Bodensteiner, Dominic M. Bowman, Avishai Gilkis, Norbert Langer, André Nicolas- Chené, Lidia Oskinova, Timothy Van Reeth, Hugues Sana, Nicole St-Louis, Alexandre Soares de Oliveira, Helge Todt e Silvia Toonen, 17 de agosto de 2023, Science.DOI: 10.1126/science.ade3293