Campos magnéticos torcidos estão em buracos negros e estrelas “bebês”

À primeira vista, pode parecer que estrelas “bebês” e buracos negros supermassivos têm pouco em comum. Porém, em uma nova pesquisa, cientistas descobriram que os campos magnéticos helicoidais, presentes nos dois tipos de astro, são similares. Seu funcionamento pode explicar mais afundo como o universo funciona.

As estrelas infantis, ou protoestrelas, são aquelas que ainda não reuniram massa suficiente para iniciar a fusão do elemento hidrogênio em hélio dentro de seus núcleos. Como esse é o processo que define uma estrela, elas ainda estão em fase de crescimento.

Por outro lado, os buracos negros supermassivos tem massa equivalente a milhões, ou até bilhões, de sóis amontoados num espaço com alguns milhões de quilômetros de largura. Para comparação, estima-se que o sistema solar tenha 287,46 bilhões de quilômetros de diâmetro.

No entanto, esses dois componentes do cosmos têm pelo menos uma coisa em comum: ambos lançam jatos astrofísicos de seus polos enquanto acumulam massa. A inédita pesquisa sugere que o mecanismo criador desse fenômeno pode ser igual para os dois objetos, mesmo sendo tão diferentes.

Os desafios de se estudar o jato protoestelar

A equipe responsável pelo artigo detectou o campo magnético em forma de hélice dentro do astro HH 80-81. Ele é considerado o jato protoestelar mais rápido já observado, sua erupção vem de uma estrela situada no centro da nuvem de gás e poeira de nome IRAS 18162-204, localizada a 5.540 anos-luz de distância da Terra.

Essa não é a primeira vez que pesquisadores ligam os mecanismos que lançam jatos de buracos negros com aqueles que emergem das estrelas infantis. No entanto, não havia uma evidência definitiva de que campos magnéticos helicoidais ocorriam em protoestrelas.

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A comprovação desse fenômeno tem sido difícil de obter porque a luz emitida pelos jatos deixa traços térmicos muito expressivos. Isso dificulta a detecção das estruturas de campo magnético.

“Em 2010, usamos o Very Large Array (VLA) para detectar emissões não térmicas e a presença de um campo magnético, mas não conseguimos estudar sua estrutura 3D”, disse Carlos Carrasco-González, membro da equipe e pesquisador do Instituto de Radioastronomia e Astrofísica (IRyA), em comunicado.

Uma nova análise do campo magnético helicoidal 

As atualizações do VLA, um radiotelescópio que fica cerca de duas horas de Albuquerque, cidade no Novo México, permitiram agora que as limitações fossem superadas. Como resultado, a equipe conseguiu realizar uma análise altamente detalhada da Medida de Rotação (RM) de HH 80-81.

O estudo da RM permitiu aos cientistas descobrir a verdadeira orientação do campo magnético do jato. Para isso, eles corrigiram a rotação da polarização da luz à medida que ela passava pelo plasma magnetizado, assim contabilizaram o fenômeno chamado ‘rotação de Faraday”, o que trouxe as respostas procuradas.

“Pela primeira vez, fomos capazes de estudar a configuração 3D do campo magnético em um jato protoestelar”, disse Alice Pasetto, membro da equipe e cientista do IRyA, no comunicado.

A primeira aplicação da análise de RM a um jato protoestelar revelou um campo magnético em formato de hélice definido em HH 80-81. Isto sugere que estes campos magnéticos distorcidos são de fato um mecanismo universal para jatos astrofísicos, abrangendo de estrelas infantis aos buracos negros supermassivos – astros diferentes, mas unidos pelo mesmo fenômeno.

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