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Ana£s brancas tornam-se magnanãticas a  medida que envelhecem
Para realizar um levantamento espectropolarimanãtrico completo, astrônomos do Observatório Armagh e da University of Western Ontario selecionaram todos os WDs do cata¡logo Gaia em um volume a 20 parsecs do sol.
Por Isaac Newton Group of Telescopes - 25/09/2021


Um em cada quatro WDs terminara¡ sua vida permeado por um forte campo magnanãtico. Crédito: ESO / L. Calcada

Pelo menos uma em cada quatro ana£s brancas (WDs) terminara¡ sua vida como uma estrela magnanãtica e, portanto, os campos magnanãticos 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 atéagora de como a frequência do magnetismo em WDs se correlaciona com a idade. Isso pode ajudar a explicar a origem e evolução dos campos magnanãticos em WDs.

Mais de 90% das estrelas de nossa gala¡xia terminam suas vidas como WDs. Embora muitos tenham campo magnético , ainda não se sabe quando ele aparece nasuperfÍcie, se evolui durante a fase de resfriamento do WD e, principalmente, quais são os mecanismos que o geram.

As observações astrona´micas estãofrequentemente sujeitas a fortes vieses. Como os WDs são estrelas moribundas, eles se tornam mais frios e, portanto, mais fracos e fracos com o tempo. Como consequaªncia, as observações tendem a favorecer o estudo dos WDs mais brilhantes, que são quentes e jovens. Existe também um efeito mais sutil e contraintuitivo. Por causa de seu status degenerado, WDs mais massivos são menores do que os menos massivos (imagine uma sanãrie de esferas onde as menores são mais pesadas). Como WDs menores também são mais fracos, as observações tendem a favorecer também as estrelas menos massivas.

Em resumo, as observações de alvos selecionados de acordo com seu brilho (por exemplo, observar 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 velhos.

Outro problema éque a maioria das observações de WDs são feitas com técnicas espectrosca³picas que são sensa­veis apenas aos campos magnanãticos mais fortes, falhando assim em identificar uma fração substancial de WDs magnanãticos. A sensibilidade da espectropolarimetria aos campos magnanãticos pode ser mais de duas ordens de mangitude melhor do que a espectroscopia. A espectropolarimetria demonstrou que os campos fracos, que escapam a  detecção por meio de técnicas espectrosca³picas, são bastante comuns em WDs.

Para realizar um levantamento espectropolarimanãtrico completo, astrônomos do Observatório Armagh e da University of Western Ontario selecionaram todos os WDs do cata¡logo Gaia em um volume a 20 parsecs do sol. Cerca de dois tera§os desta amostra, ou aproximadamente 100 WDs, não tinham sido observados antes e, portanto, não havia dados disponí­veis na literatura. Consequentemente, a equipe os observou usando o espectra³grafo ISIS e o polara­metro no Telescópio William Herschel (WHT), juntamente com instrumentos semelhantes em outros telesca³pios.

Eles descobriram que os campos magnanãticos são raros no ini­cio da vida de um WD, quando a estrela deixa de produzir 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". Na maioria das vezes, égerado ou trazido para asuperfÍcie estelar durante a fase de resfriamento do WD.

Eles também descobriram que os campos magnanãticos de WDs não mostram sinais a³bvios de decadaªncia a´hmica, novamente uma indicação de que esses campos são gerados durante a fase de resfriamento, ou pelo menos continuam a emergir nasuperfÍcie estelar conforme o WD envelhece.

Esta imagem étotalmente diferente do que éobservado, por exemplo, em estrelas Ap e Bp magnanãticas da sequaªncia principal superior, onde se verifica que não apenas os campos magnanãticos estãopresentes assim que a estrela atinge a sequaªncia principal de idade zero, mas também que a intensidade do campo diminui rapidamente com o tempo. O magnetismo em WDs, portanto, parece ser um fena´meno totalmente diferente do magnetismo das estrelas Ap e Bp.

Nãosão a frequência do campo magnético aumenta com a idade WD, mas sabe-se que a frequência estãocorrelacionada com a massa estelar, e que os campos aparecem com mais frequência depois que o núcleo de carbono-oxigaªnio da estrela começou a cristalizar. Um mecanismo de da­namo pode explicar os campos mais fracos entre aqueles observados em WDs, e trabalhos recentes sugerem que o mesmo mecanismo poderia ser capaz de produzir campos mais fortes do que o originalmente previsto.

Para efeito de comparação, a força do campo magnético da Terra, produzido por um mecanismo de da­namo, éde cerca de um Gauss. Um mecanismo de da­namo pode explicar campos de até0,1 milha£o de Gauss, mas em campos WDs atévárias centenas de milhões de Gauss foram observados. Além disso, um mecanismo de da­namo precisa de rotação rápida, mas isso geralmente não éobservado em WDs. Mais investigação tea³rica e observacional énecessa¡ria para distinguir esta situação.

 

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