As estrelas morrem, mas não sem deixarem uma herança: aos seus “filhos”, os buracos negros, deixam o magnetismo.
Simulações de estrelas altamente magnetizadas que explodiram e colapsaram em buracos negros revelam que estas “transmitem” os seus campos magnéticos para o “disco de matéria rodopiante” que rodeia o buraco negro recém-formado, explica o EurekAlert!.
O novo estudo, publicado esta segunda-feira na The Astrophysical Journal Letters, explica o fenómeno, que desvenda um dos muito mistérios que pairam sobre os buracos negros.
Estes objetos estelares são capazes de lançar grandes jatos de partículas carregadas, que conduzem a explosões de raios gama que podem libertar mais energia em meros segundos do que o Sol pode emitir em toda a sua vida. Para que este fenómeno aconteça, é necessário existir um campo magnético. E agora já se sabe onde é que o buraco negro o vai buscar.
Muitas vezes, estes objetos formam-se devido à colisão entre uma estrela e uma super-nova, o que deixa para traz um núcleo denso remanescente chamado proto-estrela de neutrões.
“As estrelas de proto-neutrões são as mães dos buracos negros, pois quando colapsam, nasce um buraco negro. O que estamos a ver é que, à medida que este buraco negro se forma, o disco circundante da proto-estrela de neutrões vai essencialmente fixar as suas linhas magnéticas no buraco negro“, diz ao EurekAlert! Ore Gottlieb, o primeiro autor do estudo e investigador do Centro de Astrofísica Computacional (CCA) do Instituto Flatiron, em Nova Iorque.
“É muito emocionante compreender finalmente esta propriedade fundamental dos buracos negros e a forma como estes alimentam as explosões de raios gama — as explosões mais luminosas do Universo”, confessa Gottlieb.
“São necessárias duas coisas para a formação de jatos: um forte campo magnético e um disco de acreção. Mas um campo magnético adquirido por essa compressão não forma um disco de acreção e, se reduzirmos o magnetismo até ao ponto em que o disco se pode formar, então não é suficientemente forte para produzir os jatos”. E´assim, que, segundo o investigador, se iniciou o processo de busca por uma resposta lógica.
Isto significava que algo mais se estava a passar, e por isso, para averiguar o que era, os cientistas dirigiram-se diretamente à fonte, ou seja, o progenitor de um buraco negro: a estrela de neutrões.
“As simulações anteriores apenas consideraram estrelas de neuvrões isoladas e buracos negros isolados, onde todo o magnetismo se perde durante o colapso. No entanto, descobrimos que estas estrelas de neutrões têm os seus próprios discos de acreção, tal como os buracos negros”, diz Gottlieb.
“Assim, a ideia é que talvez um disco de acreção possa salvar o campo magnético da estrela de neutrões. Desta forma, um buraco negro formar-se-á com as mesmas linhas de campo magnético que atravessaram a estrela de neutrões“, conta.
“Fizemos cálculos para os valores típicos que esperamos ver nestes sistemas e, na maioria dos casos, a escala de tempo para a formação do disco do buraco negro é mais curta do que a do buraco negro que perde o seu magnetismo”, conclui Gottlieb. “Assim, o disco permite ao buraco negro herdar um campo magnético da sua mãe, a estrela de neutrões”.
De acordo com o estudo, esta descoberta pode permitir que se originem novos estudos sobre os jatos, que podem ter implicações em todo o cosmos.
“Este estudo muda a forma como pensamos sobre os tipos de sistemas que podem suportar a formação de jatos, porque se sabemos que os discos de acreção implicam magnetismo, então, em teoria, tudo o que é necessário é uma formação precoce do disco para alimentar os jatos”, conta o investigador.
“Penso que seria interessante repensarmos todas as ligações entre as populações de estrelas e a formação de jatos, agora que sabemos isto”.
