As anãs brancas que se formam em campos magnéticos extremos podem ser estabilizadas, permitindo-lhes a se tornarem maiores antes de explodirem, de acordo com uma equipe de pesquisadores na Índia.
© NASA/MPIA/Calar Alto Observatory (supernova Tycho - SN 1572)
As supernovas do tipo Ia, causada pela explosão de anãs brancas, são muitas vezes utilizadas por astrônomos como “velas padrão” para calcular a distância de um ponto no espaço, porque eles são extremamente brilhantes e geralmente têm luminosidade semelhante. Mas algum tipo anormalmente brilhante de supernova Ia pode ter sido observada recentemente e o novo trabalho pode fornecer uma explicação.
Uma anã branca é uma estrela que tem usado todo seu hidrogênio e hélio e está no estágio para queimar carbono. Por conseguinte, colapsou em um estado extremamente denso. Com nenhuma fonte de energia, que brilha somente por causa do calor residual, e ao longo de bilhões de anos, vai esfriar e se tornar uma anã negra, se permanecer em repouso.
Em 1935, o astrofísico indiano Subrahmanyan Chandrasekhar mostrou que uma estrela não geraria uma anã branca se sua massa fosse maior do que 1,44 massas solares, porque a temperatura do núcleo seria suficiente para inflamar a fusão de carbono. Se a massa de uma estrela aumentasse para além deste “limite de Chandrasekhar” depois do colapso para formar uma anã branca, a estrela encolhe ainda mais. A perda de energia potencial gravitacional provoca um aumento da temperatura, e um processo de fusão de fuga começa, criando uma grande explosão termonuclear que destrói a estrela em segundos.
Porque supernovas do tipo Ia são quase sempre formada pela explosão termonuclear de um objeto com aproximadamente a mesma massa, elas têm quase sempre o mesmo brilho. Observações de supernovas do tipo Ia distantes provou que a expansão do Universo estava se acelerando, uma descoberta recompensada com o Prêmio Nobel 2011 de Física. No entanto, houve um pequeno número de observações preocupantes recentemente nas proximidades de supernovas do tipo Ia que são anormalmente brilhante, e que parecem ter sido formadas pela detonação de uma anã branca bem acima do limite de Chandrasekhar. A ausência de um modelo satisfatório para a forma como estas poderiam ser produzidas colocou um ponto de interrogação sobre o uso de supernovas do tipo Ia como “velas padrão” para a observação de galáxias distantes.
Na nova pesquisa, Upasana Das e Banibrata Mukhopadhyay do Instituto Indiano de Ciência, em Bangalore sugerem que estas anãs brancas “super-Chandrasekhar” podem ocorrer em campos magnéticos muito altos. Tais campos poderiam estabilizar uma anã branca de massa até 2,58 massas solares por um processo conhecido como quantização Landau. Isto iria aumentar a resistência do remanescente estelar do colapso gravitacional, permitindo que ele continue a acreção de massa até atingir um limite superior.
Mas como tais campos magnéticos podem ser gerados?
Das e seus colegas destacam que os campos magnéticos de 107–108 G (Gauss) podem ser detectados em cerca de 25% de anãs brancas durante a acreção. Se tal estrela colapsa, o fluxo magnético é conservado, ao passo que o raio é reduzido drasticamente. Os campos magnéticos, por conseguinte, tornam-se ordens de magnitude mais forte.
Mukhodpadhyay acredita que a equipe precisa se concentrar em observar uma amostra maior de anãs brancas altamente magnetizadas na esperança de observar campos acima de 109 G. Porém, um aumento no campo pode não ser detectável durante a acreção da anã branca devido à blindagem magnética.
A existência anãs brancas “super-Chandrasekhar” é uma grande mudança de paradigma na compreensão da existência de anãs brancas e vários dos resultados relacionadosdeverá examinado sob essa luz. É cedo inferir que o modelo tem quaisquer implicações diretas para a taxa de expansão do Universo.
Jeffrey Silverman, um astrofísico da Universidade do Texas, em Austin, diz que o trabalho apresenta “um aumento impressionante na massa da anã branca que corresponde as observações recentes”. Ele é mais cético, no entanto, sobre as reivindicações dos pesquisadores de uma mudança de paradigma. Temos visto muito poucos destes objetos “super-Chandrasekhar”. É altamente improvável que os cálculos da história do Universo apresente muitos desses objetos!
Fonte: Physical Review Letters
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