Então é assim que você obtém magnetares

Estrelas de nêutrons são remanescentes estelares. Compostas de material nuclear denso, todas elas têm campos magnéticos fortes. Mas os campos magnéticos de algumas estrelas de nêutrons podem ser mil vezes mais fortes. Elas são conhecidas como magnetares, e não temos certeza de como elas geraram campos magnéticos tão poderosos. Mas um novo estudo na Nature Astronomy revela algumas pistas. 

Um magnetar simulado com linhas de campo magnético e temperatura de superfície. Crédito: Raphaël Raynaud (LMPA/AIM/IRFU/DRF/CEA Saclay)

O pensamento geral tem sido que os magnetares criam seus campos por meio de algum tipo de processo de dínamo. É onde um fluxo de material magnético gera um campo magnético. Como o fluxo é impulsionado pela convecção de calor, ele pode alimentar campos fortes. O campo magnético da Terra é excepcionalmente forte para um planeta de seu tamanho e é alimentado pela convecção de ferro em seu núcleo. No entanto, o núcleo de uma estrela de nêutrons é feito de núcleons, não de átomos, então é difícil determinar um processo de dínamo específico para magnetares.

Para este estudo, a equipe queria entender o que é conhecido como magnetares de campo baixo. Esses são magnetares que têm campos magnéticos mais fracos do que a maioria dos magnetares, mas ainda geram rajadas de raios X e raios gama. A maioria dos magnetares é identificada por suas emissões de alta energia, já que são necessários campos magnéticos intensos para criar rajadas tão poderosas. Os magnetares de campo baixo não deveriam ter um campo forte o suficiente para criar tais rajadas, mas às vezes eles têm. Isso sugere que às vezes seus campos magnéticos se tornam intensos. A questão é como.

Para responder a essa pergunta, a equipe executou simulações de computador de vários modelos de dínamo, procurando um que melhor se ajustasse aos dados observacionais. Eles descobriram que o melhor ajuste envolvia o que é conhecido como dínamo Tayler–Spruit. Esse dínamo é bem conhecido em modelos estelares e envolve a rotação diferencial de um núcleo estelar. As estrelas não giram como um único objeto rígido. Em vez disso, diferentes latitudes de uma estrela giram em taxas ligeiramente diferentes. Isso provavelmente é causado por um núcleo de rotação rápida, que pode produzir o dínamo Tayler–Spruit.

Os autores demonstraram que, à medida que um magnetar de baixo campo se forma, a supernova que criou o magnetar transfere momento angular para seu núcleo, criando assim uma rotação diferencial. Por meio do dínamo Tayler-Spruit, isso pode criar explosões de campos magnéticos intensos que alimentam os raios X e raios gama que observamos dessas estrelas. Esse processo é provavelmente exclusivo para magnetares de baixo campo, em oposição aos magnetares tradicionais que geram seus campos magnéticos de outras maneiras.

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