Astrônomos encontraram evidências de que algumas estrelas possuem campos magnéticos de superfície inesperadamente fortes, uma descoberta que desafia os modelos atuais de como elas evoluem.
Em estrelas como o nosso Sol, o magnetismo da superfície está ligado à rotação estelar, um processo semelhante ao funcionamento interno de uma lanterna manual. Campos magnéticos fortes são vistos no coração das regiões de manchas solares magnéticas e causam uma variedade de fenômenos climáticos espaciais. Até agora, pensava-se que as estrelas de baixa massa – corpos celestes de massa menor que o nosso sol que podem girar muito rapidamente ou relativamente devagar – exibiam níveis muito baixos de atividade magnética, uma suposição que as preparou como estrelas hospedeiras ideais para planetas potencialmente habitáveis.
Em um novo estudo, publicado hoje no The Astrophysical Journal Letters, pesquisadores da Ohio State University argumentam que um novo mecanismo interno chamado desacoplamento núcleo-envelope – quando a superfície e o núcleo da estrela começam a girar na mesma velocidade e depois se afastam – pode ser responsável por aumentar os campos magnéticos em estrelas frias, um processo que pode intensificar sua radiação por bilhões de anos e impactar a habitabilidade de seus exoplanetas próximos.
A pesquisa foi possível devido a uma técnica que Lyra Cao, principal autora do estudo e estudante de pós-graduação em astronomia no estado de Ohio, e o coautor Marc Pinsonneault, professor de astronomia no estado de Ohio, desenvolveram no início deste ano para fazer e caracterizar manchas estelares e medições de campo magnético.
Embora as estrelas de baixa massa sejam as estrelas mais comuns na Via Láctea e frequentemente hospedeiras de exoplanetas, os cientistas sabem comparativamente pouco sobre elas, disse Cao.
Durante décadas, assumiu-se que os processos físicos das estrelas de menor massa seguiam os das estrelas do tipo solar. Como as estrelas perdem gradualmente seu momento angular à medida que giram, os astrônomos podem usar os giros estelares como um dispositivo para entender a natureza dos processos físicos de uma estrela e como eles interagem com suas companheiras e seus arredores. No entanto, há momentos em que o relógio de rotação estelar parece parar no lugar, disse Cao.
Usando dados públicos do Sloan Digital Sky Survey para estudar uma amostra de 136 estrelas em M44, um berço estelar também conhecido como Praesepe, ou aglomerado Beehive, a equipe descobriu que os campos magnéticos das estrelas de baixa massa na região pareciam muito mais fortes do que os modelos atuais poderiam explicar.
Enquanto pesquisas anteriores revelaram que o aglomerado Beehive é o lar de muitas estrelas que desafiam as teorias atuais de evolução rotacional, uma das descobertas mais emocionantes da equipe de Cao foi determinar que os campos magnéticos dessas estrelas podem ser tão incomuns – muito mais fortes do que o previsto pelos modelos atuais.
“Ver uma ligação entre o aprimoramento magnético e as anomalias rotacionais foi incrivelmente emocionante”, disse Cao. “Isso indica que pode haver alguma física interessante em jogo aqui.” A equipe também levantou a hipótese de que o processo de sincronização do núcleo e do envelope de uma estrela pode induzir um magnetismo encontrado nessas estrelas que teria uma origem totalmente diferente do tipo visto no sol.
“Estamos encontrando evidências de que existe um tipo diferente de mecanismo de dínamo que impulsiona o magnetismo dessas estrelas”, disse Cao. “Este trabalho mostra que a física estelar pode ter implicações surpreendentes para outros campos.”
De acordo com o estudo, essas descobertas têm implicações importantes para nossa compreensão da astrofísica, particularmente na busca por vida em outros planetas. “As estrelas que experimentam esse magnetismo aprimorado provavelmente vão atingir seus planetas com radiação de alta energia”, disse Cao. “Prevê-se que este efeito dure bilhões de anos em algumas estrelas, por isso é importante entender o que isso pode fazer com nossas ideias de habitabilidade”.
Mas essas descobertas não devem prejudicar a busca por existência extraplanetária. Com mais pesquisas, a descoberta da equipe pode ajudar a fornecer mais informações sobre onde procurar sistemas planetários capazes de hospedar vida. Mas aqui na Terra, Cao acredita que as descobertas de sua equipe podem levar a melhores simulações e modelos teóricos da evolução estelar.
“A próxima coisa a fazer é verificar se o magnetismo aprimorado ocorre em uma escala muito maior”, disse Cao. “Se pudermos entender o que está acontecendo no interior dessas estrelas à medida que elas experimentam magnetismo aprimorado, isso levará a ciência a uma nova direção.”
Publicado em 21/07/2023 10h01
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