Cientistas resolvem o mistério da rotação das estrelas

Algumas estrelas giram a uma velocidade diferente daquela que seria esperada. Esta lacuna, que tem intrigado os cientistas ao longo dos anos, parece ter um fim à vista. E a razão parece estar no campo magnético.

Os astrónomos medem a velocidade a que as estrelas giram através de “starquakes”, ou terramoto estrelar, em português.

Um starquake é um fenómeno astrofísico que ocorre nas estrelas de neutrões quando a tensão acumulada na crosta estelar atinge um determinado limite.

A libertação desta tensão resulta numa libertação súbita de energia através de pulsos de radiação eletromagnética. Estes pulsos são detetáveis na Terra e são utilizados pelos cientistas para calcular não só a velocidade de rotação de uma estrela, mas também a sua massa e outros parâmetros físicos.

No entanto, estas observações têm representado um autêntico quebra-cabeças para os cientistas. Isto porque os dados recolhidos mostram que as estrelas giram a uma velocidade muito mais lenta do que aquela que seria esperado.

Num novo estudo, os investigadores fizeram uma simulação para perceber de que forma é que um campo magnético poderia fortalecer as camadas internas de uma estrela e assim diminuir a sua velocidade de rotação.

Na fase final da vida de uma estrela, quando esta para de produzi hidrogénio, o seu núcleo contrai-se. Em teoria, esta contração deveria acelerar a sua velocidade de rotação, da mesma forma que um patinador artístico gira mais rápido quando coloca os braços para dentro.

Ao concentrarmos mais massa num espaço menor estamos a forçar um objeto a acelerar, por forma a preservar o seu momento angular.

Mas a velocidade de rotação real de muitas estrelas é mais lenta do que se prevê em teoria, em particular em estrelas mais antigas.

Neste novo modelo, os cientistas descobriram que um pequeno campo magnético aleatório existente na camada radiativa de uma estrela pode ser amplificado pelo fluxo de plasma.

Quando o fluxo de plasma é forte o suficiente, o campo magnético aleatório gera turbulência no plasma da estrela, que por sua vez fortalece o campo magnético e assim por diante.

Esta força magnética aleatória exerce um poderoso efeito nas camadas internas da estrela que faz diminuir a sua velocidade de rotação.

Este efeito é designado por “Efeito de Quebra” e foi descrito por Florence Marcotte, cientista da Universidade de Côte d’Azur, em França, e co-autora do estudo recentemente publicado na revista Science.

O Efeito de Quebra descreve um fenómeno em que a força magnética exerce um torque significativo nas camadas internas de uma estrela, levando a uma diminuição na sua velocidade de rotação.

O torque, por sua vez, é uma grandeza física que descreve a tendência de uma força fazer girar um objeto em torno do seu eixo de rotação. De uma forma mais simples, podemos dizer que o torque é a medida da força que causa uma rotação ou torção num objeto.

O Efeito de Quebra ocorre quando o campo magnético interage com o plasma estelar, causando uma desaceleração na rotação da estrela ao longo do tempo. O termo “quebra” é utilizado para ilustrar esta diminuição gradual da velocidade de rotação de uma estrela, semelhante a um objeto que ao quebra-se vai desacelerando a sua trajetória.

Os resultados provenientes do Efeito de Quebra são, finalmente, compatíveis com as taxas de rotação observadas nas estrelas de neutrões e nas anãs brancas. Este efeito poderá também acontecer no Sol, nos estágios finais da sua vida, levando à sua desaceleração.