Por que as estrelas magnéticas não viram buracos negros?

Com informações do ESO - 14/05/2014

Impressão artística de uma estrela magnética no enxame estelar Westerlund 1, que contém centenas de estrelas de massa muito elevada, algumas das quais com o brilho equivalente a quase um milhão de sóis.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

Estrelas magnéticas

Estrelas magnéticas são os objetos com o campo magnético mais poderoso que se conhece no Universo - milhões de vezes mais potentes que os mais fortes ímãs na Terra.

Agora, uma equipe de astrônomos descobriu pela primeira vez a estrela companheira de uma estrela magnética.

Isto pode ajudar a explicar como estes objetos se formam - um debate que já dura 35 anos - e porque é que esta estrela tão particular não colapsou para formar um buraco negro, como seria de esperar.

Binário

Quando uma estrela de massa muito elevada colapsa sob o efeito da sua própria gravidade - durante a explosão de uma supernova - ela dá origem a uma estrela de nêutrons ou a um buraco negro.

As estrelas magnéticas são uma forma peculiar e muito exótica de estrela de nêutrons, já por si sós objetos bem estranhos.

As estrelas magnéticas são muito pequenas e possuem campos magnéticos extremamente potentes. As superfícies destes objetos emitem enormes quantidades de raios gama quando sofrem um ajustamento súbito - chamado "tremor de estrela" - como resultado das enormes forças a que as suas crostas estão sujeitas.

Usando o telescópio VLT, no Chile, a equipe encontrou o binário da CXOU J16470.2-455216, no enxame estelar Westerlund 1, situado a 16.000 anos-luz de distância na constelação austral do Altar. É lá que está metade das pouco mais de vinte estrelas magnéticas conhecidas na Via Láctea.

A mesma equipe já havia demonstrado, em 2010, que essa estrela magnética, ou magnetar, nasceu da explosão de uma estrela com cerca de 40 vezes a massa do Sol.

Com as novas observações, eles estão propondo uma solução para este mistério, sugerindo que a estrela magnética teria sido formada a partir das interações entre duas estrelas de massa elevada que orbitariam em torno uma da outra em um sistema binário tão compacto que caberia no interior da órbita da Terra em torno do Sol.

Mapa mostrando a localização atual das duas estrelas que se acredita terem um dia formado um binário.
[Imagem: ESO]

Para sustentar sua hipótese, eles apontam para a estrela Westerlund 1-5, que atende aos critérios para ter sido expulsa de sua órbita original quando da explosão que criou a estrela magnética.

"Esta estrela não só possui um movimento consistente com o fato de ter recebido um 'pontapé' da supernova, mas é também brilhante demais para ter nascido como estrela isolada. Mais ainda, ela possui uma composição rica em carbono altamente incomum, impossível de obter numa estrela única - uma pista importante que nos mostra que ela deve ter-se formado originalmente com uma companheira em um binário de estrelas," disse Ben Ritchie, da Open University, um dos autores do novo artigo científico.

Imaginação astronômica

Com base na localização da pretensa companheira, os astrônomos reconstruíram a história da dupla que deu origem à formação da estrela magnética, em vez do esperado buraco negro.

Na primeira fase deste processo, a estrela de maior massa do par começa a ficar sem combustível, transferindo as suas camadas mais exteriores para a companheira de menor massa - que está destinada a tornar-se uma estrela magnética - e fazendo com que esta rode cada vez mais depressa.

Esta rotação rápida parece ser o ingrediente essencial na formação do campo magnético muito intenso da estrela magnética.

Numa segunda fase, e como resultado dessa transferência de matéria, a companheira fica com tanta massa que, por sua vez, descarta uma enorme quantidade desta matéria recém adquirida. A maior parte dessa massa perde-se no espaço mas uma pequena quantidade volta à estrela original que continua brilhando - a Westerlund 1-5.

"É este processo de troca de material que conferiu à Westerlund 1-5 uma assinatura química tão incomum e permitiu que a massa da sua companheira diminuísse para níveis suficientemente baixos, dando assim origem a uma estrela magnética em vez de um buraco negro - um jogo da 'batata quente' estelar com consequências cósmicas," conclui Francisco Najarro, do Centro de Astrobiologia, na Espanha.

Agora a teoria terá que ser comprovada buscando-se as estrelas que possam explicar a formação das outras estrelas magnéticas conhecidas.

Mais tópicos