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Descoberta estrela com "motor interno" diferente do Sol

Com informações da Umich -  16/05/2016

O posicionamento polar das manchas indica que o campo magnético da estrela é gerado por dinâmicas internas totalmente diferentes daquelas que operam no Sol. [Imagem: R. M. Roettenbacher - 10.1038/nature17444]

Manchas estelares

Pela primeira vez, manchas solares - ou manchas estelares - foram fotografadas diretamente em uma estrela que não o Sol.

"Enquanto manchas solares por imagiologia foram uma das primeiras coisas que Galileu fez quando começou a usar o telescópio recém-inventado, demorou mais de 400 anos para que fazermos um telescópio poderoso o suficiente que pudesse fotografar pontos em estrelas além do Sol," disse John Monnier, astrônomo da Universidade de Michigan, nos EUA.

E os resultados foram surpreendentes: a estrela parece ter um "motor interno" diferente do Sol, o que se manifesta em um campo magnético muito diverso.

Como o único modelo de estrela que os astrônomos tinham até hoje era o próprio Sol, os dados não batem com as atuais teorias de como os campos magnéticos das estrelas influenciam sua evolução. E mais dados exigem melhores teorias.

Motor da estrela

A grande diferença descoberta quando os astrônomos observaram a estrela Zeta Andrômeda é que suas manchas solares não estão ao redor do equador, como acontece no Sol, mas nos polos da estrela.

O posicionamento diferente das manchas indica que o campo magnético da estrela é gerado por dinâmicas internas totalmente diferentes - quais são e como funcionam essas forças dinâmicas é algo que agora precisará ser desvendado.

O modelo atual propõe que estrelas sejam essencialmente bolas de gás brilhantes que, através de processos de fusão atômica, liberam energia na forma de luz e calor. No interior da estrela há partículas carregadas que giram e dançam, dando origem a um campo magnético cujas linhas chegam à superfície, onde ele aparece na forma de manchas solares - as manchas solares são áreas frias causadas pelos fortes campos magnéticos, que retardam o fluxo de calor.

As novas imagens mostram manchas estelares no norte da região polar da estrela Zeta Andrômeda e vários pontos adicionais que se espalham pelas latitudes mais baixas. É a primeira vez que essas manchas estelares polares foram observadas diretamente.

"Pela primeira vez, sem erros, nossas imagens mostram manchas estelares polares na Zeta Andrômeda", disse Rachael Roettenbacher, principal autora do estudo. "Agora podemos ver que as manchas não se restringem em se formarem em bandas simétricas em torno do equador, como ocorre com as manchas solares. Vemos as manchas estelares em ambos os hemisférios e em todas as diferentes latitudes. Isto não pode ser explicado por extrapolação das teorias sobre o campo magnético do Sol."

Idade das estrelas

As manchas estelares de latitudes mais baixas estão espalhadas por uma região extensa e relativamente fria, onde os astrônomos dizem ter encontrado indícios de que os campos magnéticos podem suprimir o fluxo de calor através de uma grande parte da superfície da estrela, em vez de apenas em alguns pontos.

Como a temperatura das estrelas é essencial para estimar a idade de cada astro, estas regiões extensas e "frias" precisam ser levadas em conta porque podem estar invalidando as medições de temperatura e, por decorrência, a idade das estrelas.

Além disso, a diferença no modo de geração das manchas solares - o que os astrônomos chamam de motor interno da estrela - pode ser um indicador por si só da idade das estrelas, atuando de forma diferenciada em estrelas jovens e estrelas velhas.

O Sol, por exemplo, atualmente gira uma vez a cada 24 dias, e o número de manchas solares aumenta ou diminui juntamente com seu ciclo de atividade magnética de 11 anos - mais manchas solares sinalizam mais atividade magnética. Mas os astrônomos acreditam que o Sol girava muito mais rápido quando era mais jovem.

"Observar os pontos de estrelas jovens e velhas nos ajuda a compreender a física fundamental por trás da geração do campo magnético e como isso muda com o tempo," disse Alicia Aarnio, coautora do estudo. "A atividade magnética solar pode afetar muito a nossa vida hoje, de modo que este trabalho é importante para desenvolver a imagem do comportamento do campo magnético do Sol no início, atualmente e no futuro. Isso não tem apenas implicações sobre o início da vida, mas também sobre a sua continuação como a conhecemos."

Bibliografia:

No Sun-like dynamo on the active star ζ Andromedae from starspot asymmetry
R. M. Roettenbacher, J. D. Monnier, H. Korhonen, A. N. Aarnio, F. Baron, X. Che, R. O. Harmon, Zs. Kovári, S. Kraus, G. H. Schaefer, G. Torres, M. Zhao, T. A. ten Brummelaar, J. Sturmann, L. Sturmann
Nature
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature17444

     

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