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Os magnetares são os ímãs mais fortes do Universo. Essas estrelas mortas superdensas com campos magnéticos ultrafortes podem ser encontradas em toda a nossa galáxia, mas os astrônomos não sabem exatamente como elas se formam. Agora, usando vários telescópios em todo o mundo, incluindo as instalações do European Southern Observatory (ESO), os pesquisadores descobriram uma estrela viva que provavelmente se tornará um magnetar. Esta descoberta marca a descoberta de um novo tipo de objeto astronômico – estrelas de hélio magnéticas massivas – e lança luz sobre a origem dos magnetares.
Apesar de ter sido observada por mais de 100 anos, a natureza enigmática da estrela HD 45166 não podia ser facilmente explicada por modelos convencionais, e pouco se sabia sobre ela além do fato de ser uma de um par de estrelas [1]é rico em hélio e algumas vezes mais massivo que o nosso Sol.
“Esta estrela tornou-se uma espécie de obsessão minha”, diz Tomer Shenar, principal autor de um estudo sobre este objeto publicado hoje na Science e astrônomo da Universidade de Amsterdã, na Holanda. “Tomer e eu nos referimos a HD 45166 como a ‘estrela zumbi‘“, diz a co-autora e astrônoma do ESO Julia Bodensteiner, baseada na Alemanha. “Isso não é apenas porque esta estrela é tão única, mas também porque eu disse brincando que ela transforma Tomer em um zumbi.”
Tendo estudado estrelas semelhantes ricas em hélio antes, Shenar pensou que os campos magnéticos poderiam desvendar o caso. De fato, sabe-se que os campos magnéticos influenciam o comportamento das estrelas e podem explicar por que os modelos tradicionais não conseguiram descrever HD 45166, localizado a cerca de 3.000 anos-luz de distância na constelação de Monoceros. “Lembro-me de ter tido um momento eureca enquanto lia a literatura: ‘E se a estrela for magnética?’”, diz Shenar, que atualmente trabalha no Centro de Astrobiologia de Madri, na Espanha.
Shenar e sua equipe começaram a estudar a estrela usando várias instalações ao redor do mundo. As principais observações foram realizadas em fevereiro de 2022 usando um instrumento do Telescópio Canadá-França-Havaí que pode detectar e medir campos magnéticos. A equipe também contou com os principais dados de arquivo obtidos com o espectrógrafo óptico de alcance estendido alimentado por fibra (FEROS) no Observatório de La Silla do ESO, no Chile.
Depois que as observações foram feitas, Shenar pediu ao co-autor Gregg Wade, especialista em campos magnéticos em estrelas do Royal Military College of Canada, para examinar os dados. A resposta de Wade confirmou o palpite de Shenar: “Bem, meu amigo, o que quer que seja – é definitivamente magnético.”
A equipe de Shenar descobriu que a estrela tem um campo magnético incrivelmente forte, de 43.000 gauss, tornando HD 45166 a estrela massiva mais magnética encontrada até hoje. [2]. “Toda a superfície da estrela de hélio tem um campo magnético quase 100.000 vezes mais forte que o da Terra”, explica o coautor Pablo Marchant, astrônomo do Instituto de Astronomia de KU Leuven, na Bélgica. “É emocionante descobrir um novo tipo de objeto astronômico”, diz Shenar, “especialmente quando ele está escondido à vista de todos”.
Além disso, fornece pistas sobre a origem dos magnetares, estrelas mortas compactas com campos magnéticos pelo menos um bilhão de vezes mais fortes do que o de HD 45166. Os cálculos da equipe sugerem que esta estrela terminará sua vida como um magnetar. À medida que desmorona sob sua própria gravidade, seu campo magnético se fortalecerá e a estrela acabará se tornando um núcleo muito compacto com um campo magnético de cerca de 100 trilhões de gauss. [3] — o tipo de ímã mais poderoso do Universo.
Shenar e sua equipe também descobriram que HD 45166 tem uma massa menor do que a relatada anteriormente, cerca de duas vezes a massa do Sol, e que seu par estelar orbita a uma distância muito maior do que se acreditava anteriormente. Além disso, sua pesquisa indica que HD 45166 se formou através da fusão de duas estrelas menores ricas em hélio. “Nossas descobertas reformulam completamente nossa compreensão do HD 45166”, conclui Bodensteiner.
Notas
[1] Embora HD 45166 seja um sistema binário, neste texto HD 45166 refere-se à estrela rica em hélio, não a ambas as estrelas.
[2] O campo magnético de 43.000 gauss é o campo magnético mais forte já detectado em uma estrela que excede o limite de massa de Chandrasekhar, que é o limite crítico acima do qual as estrelas podem colapsar em estrelas de nêutrons (magnetares são um tipo de estrela de nêutrons).
[3] Neste texto, um bilhão refere-se a um seguido de nove zeros e um trilhão refere-se a um seguido de 12 zeros.
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