Novo tipo de estrela traz pistas sobre as misteriosas magnetares

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/08/2023

É um novo tipo de objeto astronômico (direita), desconhecido até hoje, uma enorme estrela magnética de hélio. Em alguns milhões de anos, a estrela explodirá como uma supernova. Durante essa explosão, seu núcleo se contrairá, prendendo e concentrando as já assustadoras linhas de campo magnético da estrela. O resultado será uma estrela de nêutrons com um campo magnético muito maior que seu progenitor - uma magnetar.
[Imagem: NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld/M. Zamani]

Estrela misteriosa

As magnetares são os ímãs mais fortes do Universo. Essas estrelas mortas superdensas, com campos magnéticos extremamente fortes, podem ser encontradas em toda a parte na nossa galáxia, mas os astrônomos não sabem exatamente como é que esses objetos celestes se formam.

Agora, usando vários telescópios de todo o mundo, astrônomos documentaram uma estrela viva que provavelmente se transformará numa magnetar. Este resultado marca a descoberta de um novo tipo de objeto astronômico, batizado de estrela magnética massiva de hélio, e ajuda a investigar as origens das magnetares.

Apesar de já ter sido observada há mais de 100 anos, a natureza enigmática da estrela HD 45166 continua a não ser facilmente explicada pelos modelos convencionais, e pouco se sabe sobre esse objeto além do fato de ser rica em hélio e ser algumas vezes mais massiva que o nosso Sol.

Apesar de a HD 45166 ser um sistema binário, este estudo concentrou-se apenas na estrela rica em hélio e não em ambas as parceiras do binário. O sistema está localizado a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra, na constelação do Unicórnio.

Proto-magnetar

O astrônomo Tomer Shenar, da Universidade de Amsterdã, nos Países Baixos, levantou a hipótese de que os campos magnéticos poderiam ajudar a explicar o comportamento dessa estrela tão peculiar. De fato, sabe-se que os campos magnéticos influenciam o comportamento das estrelas e, por isso, talvez pudessem explicar também por que é que os modelos tradicionais falham na descrição da HD45166.

A comprovação disso exigiu analisar a estrela com diferentes instrumentos de diversos observatórios, para colher todos os dados necessários.

E a conclusão foi clara: Os dados indicam que a estrela é decididamente magnética, com um campo magnético extremamente forte, de 43.000 gauss - é a estrela massiva mais magnética encontrada até hoje.

"Toda a superfície da estrela de hélio tem um campo magnético quase 100.000 mais forte que o da Terra," destacou Pablo Marchant, da Universidade de Lovaina, na Bélgica.

O campo magnético de 43.000 gauss é o campo mais forte já detectado numa estrela que excede o limite de massa de Chandrasekhar, o qual corresponde ao limite crítico acima do qual as estrelas podem colapsar em estrelas de nêutrons - as magnetares são um tipo de estrelas de nêutrons.

A HD 45166 tem um campo magnético de 43.000 gauss, o campo magnético mais forte encontrado até hoje numa estrela massiva.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

Ímãs mais fortes do Universo

A descoberta desta primeira estrela magnética massiva de hélio dá pistas sobre a origem das magnetares, que são estrelas mortas compactas permeadas por campos magnéticos pelo menos um milhar de milhões de vezes mais fortes do que o da HD45166.

Os cálculos da equipe indicam que esta estrela irá terminar a sua vida como uma magnetar. À medida que for colapsando sob a sua própria gravidade, o seu campo magnético irá fortalecer-se e eventualmente a estrela transformar-se-á num núcleo muito compacto, com um campo magnético de cerca de 100 bilhões de gauss - o tipo de ímã mais poderoso do Universo.

Os dados também mostraram que a HD 45166 tem uma massa menor do que a registada anteriormente, cerca de duas vezes a massa do Sol, e que a sua companheira orbita a uma distância maior do que o que se supunha antes.

O astrônomo Alexandre Soares de Oliveira, da Universidade do Vale do Paraíba (SP), faz parte da equipe que descobriu este novo tipo de estrela.

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