Ilustración del origen de los campos magnéticos en las enanas blancas en binarios cercanos (leer en sentido antihorario). Se produce un campo magnético cuando una enana blanca en cristalización se levanta de la estrella compañera y, en consecuencia, comienza a girar rápidamente. Cuando el campo de las enanas blancas se encuentra con el campo de la segunda estrella, la transferencia de masa se detiene durante un tiempo relativamente corto. Crédito: Paula Zorzi
Según un equipo internacional de científicos, incluido un astrónomo de la Universidad de Warwick, el mecanismo de dínamo podría explicar los campos magnéticos increíblemente fuertes en las estrellas enanas blancas.
Uno de los fenómenos más llamativos de la astrofísica es la presencia de campos magnéticos. Como la Tierra, las estrellas y los remanentes estelares como las enanas blancas lo tienen. Se sabe que los campos magnéticos de las enanas blancas pueden ser un millón de veces más fuertes que en la Tierra. Sin embargo, su origen sigue siendo un misterio desde el descubrimiento de la primera enana blanca magnética en la década de 1970. Se han propuesto varias teorías, pero ninguna ha sido capaz de explicar las diferentes velocidades de las estrellas enanas blancas magnéticas, tanto como estrellas individuales como en diferentes entornos de estrellas dobles.
Esta incertidumbre puede resolverse mediante la investigación de un equipo internacional de astrofísicos, incluido el profesor Boris Gänsicke de la Universidad de Warwick, bajo la dirección del profesor Dr. Matthias Schreiber del Núcleo Milenio de Formación Planetaria de la Universidad Santa María en Chile. El equipo demostró que un mecanismo de dínamo similar al que genera campos magnéticos en la Tierra y otros planetas puede trabajar con enanas blancas y producir campos mucho más fuertes. Esta investigación, financiada en parte por el Science and Technology Facilities Council (STFC) y el Leverhulme Trust, ha sido publicada en la prestigiosa revista científica Astronomía de la naturaleza.
El profesor Boris Gänsicke, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo: “ Hace mucho tiempo que sabemos que falta algo en nuestra comprensión de los campos magnéticos de las enanas blancas porque las estadísticas de las observaciones simplemente no tenían sentido. La idea de que al menos algunas de estas estrellas tienen un campo generado por dínamo, puede resolver esta paradoja. Algunos de ustedes recordarán las dínamos en sus bicicletas: girar un imán produce electricidad. Aquí funciona al revés, el movimiento del material conduce a corrientes eléctricas que a su vez generan un campo magnético. “
Una enana blanca magnética cristalizada que acentúa el viento de su estrella compañera. Crédito: Paula Zorzi
Según el mecanismo de dínamo propuesto, el campo magnético es generado por corrientes eléctricas provocadas por el movimiento convectivo en el núcleo de la enana blanca. Estas corrientes de convección son causadas por el calor que escapa del núcleo que se solidifica.
“El componente principal de una dínamo es un núcleo sólido rodeado por un manto convectivo; en el caso de la Tierra, es un núcleo de hierro sólido rodeado por hierro líquido convectivo. Una situación similar ocurre con las enanas blancas cuando se han enfriado lo suficiente ”. explica Matthias Schreiber.
El astrofísico explica que inicialmente, después de que la estrella expulsa su caparazón, la enana blanca está muy caliente y se compone de carbono líquido y oxígeno. Sin embargo, cuando se enfría lo suficiente, comienza a cristalizar en el interior y la configuración se vuelve similar a la de la Tierra: un núcleo sólido rodeado por un líquido convectivo. “Dado que las velocidades en el líquido pueden ser mucho más altas en las enanas blancas que en la Tierra, los campos generados son potencialmente mucho más fuertes. Este mecanismo de dínamo podría explicar la prevalencia de enanas blancas altamente magnéticas en muchos contextos diferentes, y especialmente las enanas blancas en estrellas binarias, dice.
De esta forma, esta investigación puede solucionar un problema que existe desde hace décadas. “La belleza de nuestra idea es que el mecanismo de generación del campo magnético es el mismo que en los planetas. Esta investigación explica cómo se generan los campos magnéticos en las enanas blancas y por qué estos campos magnéticos son mucho más fuertes que los de la Tierra. un buen ejemplo de cómo un equipo interdisciplinario puede resolver problemas con los que los especialistas tendrían problemas en una sola área ”, agrega Schreiber.
Como dice el astrofísico, los próximos pasos en esta investigación son hacer un modelo más detallado del mecanismo de la dinamo y probar las predicciones adicionales del modelo mediante la observación.
Proporcionado por la Universidad de Warwick