Astrônomos descobrem evidências surpreendentes de evolução estelar ‘incomum’

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Crédito: Drew Evans/NASA

Os 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 portátil. Campos magnéticos fortes aparecem nos núcleos das regiões de manchas solares magnéticas e causam uma variedade de fenômenos climáticos espaciais. Até agora, pensava-se que estrelas de baixa massa – corpos celestes com menos massa que o nosso Sol e que podem girar muito rapidamente ou relativamente devagar – exibiam níveis muito baixos de atividade magnética, uma suposição que as tornava estrelas hospedeiras ideais para habitabilidade. planetas.

Em um novo estudo publicado hoje na Cartas do Diário AstrofísicoPesquisadores da Ohio State University argumentam que um novo mecanismo interno chamado separação manto-nuclear – quando a superfície e o núcleo de uma estrela começam a girar na mesma taxa e depois se separam – pode ser responsável por aumentar os campos magnéticos em estrelas frias, um processo que pode intensificam sua radiação por bilhões de anos e afetam a habitabilidade de exoplanetas próximos.

A pesquisa é possível graças a uma técnica desenvolvida no início deste ano por Lera Kao, principal autora do estudo e estudante de pós-graduação em astronomia na Ohio State, e co-autor Marc Pinsonault, professor de astronomia na Ohio State, para fazer e descrever medições de as estrelas e o campo magnético.

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Embora as estrelas de baixa massa sejam as estrelas mais comuns na Via Láctea e frequentemente hospedem exoplanetas, os cientistas sabem relativamente pouco sobre elas, disse Kao.

Durante décadas, assumiu-se que os processos físicos das estrelas de menor massa seguem os das estrelas solares. Como as estrelas perdem gradualmente o momento angular à medida que giram para baixo, os astrônomos podem usar os giros estelares como uma ferramenta para entender a natureza dos processos físicos de uma estrela e como ela interage com suas companheiras e seus arredores. No entanto, Kao disse que há momentos em que o relógio de rotação estelar parece parar no lugar.

Uso de dados públicos de Sloan Digital Sky Survey Para estudar uma amostra de 136 estrelas em M44um leito estelar também conhecido como Praesepe, ou aglomerado Beehive, a equipe descobriu que os campos magnéticos de estrelas de baixa massa na região parecem ser muito mais fortes do que os modelos atuais podem explicar.

Embora pesquisas anteriores tenham revelado que o Beehive Cluster é o lar de muitas estrelas que desafiam as teorias atuais de evolução rotacional, uma das descobertas mais emocionantes da equipe de Kao foi a determinação de que os campos magnéticos dessas estrelas podem ser incomuns – muito mais fortes do que os modelos atuais prevêem.

“Ver uma ligação entre o aprimoramento magnético e as anomalias rotacionais foi incrivelmente emocionante”, disse Cao. “Isso sugere 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 da estrela pode induzir magnetismos presentes nessas estrelas que teriam uma origem muito diferente do tipo visto no Sol.

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“Encontramos evidências de que existe um tipo diferente de mecanismo de dínamo que impulsiona o magnetismo dessas estrelas”, disse Kao. “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, principalmente na busca por vida em outros planetas. “Estrelas que experimentam esse magnetismo aprimorado têm maior probabilidade de atingir seus planetas com radiação de alta energia”, disse Cao. “Espera-se que esse efeito dure bilhões de anos em algumas estrelas, por isso é importante entender o que isso pode fazer com nossas ideias sobre habitabilidade”.

Mas essas descobertas não devem desencorajar a busca por uma presença extraterrestre. 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, Kao 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 enquanto elas experimentam o magnetismo aprimorado, isso levará a ciência a uma nova direção”.

Mais Informações:
Lyra Cao et al, Drivers de separação de envelope acionados por dínamo de cisalhamento radial Core em Cool Stars, Cartas do Diário Astrofísico (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acd780

Informações do jornal:
Cartas do Diário Astrofísico


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