Campo magnético firmemente torcido usado como estado inicial no modelo
O estudo da evolução dos campos magnéticos dentro de estrelas de nêutrons mostra que instabilidades são capazes de criar poderosos pontos quentes magnéticos que conseguiram persistir por milhões de anos. Isso continua depois que o campo magnético total da estrela decai.
Quando uma estrela massiva gasta combustível nuclear interno e colapsa sob a pressão de sua própria gravidade (explosão de supernova), uma estrela de nêutrons pode aparecer em seu lugar. São objetos extremamente densos com raio de 10 km, mas 1,5 vezes mais massivos que o Sol. Dotado de poderosos campos magnéticos e girar rapidamente (alguns atingem 100 rotações por segundo).
Ao criar modelos de campos magnéticos de estrelas de nêutrons, eles usam a presença dos pólos norte e sul, lembrando a situação da Terra. Mas o modelo simples de “dipolo” não explica os aspectos misteriosos das estrelas de nêutrons. Por exemplo, por que algumas partes da superfície são mais quentes do que a temperatura média?
Para entender isso, os cientistas usaram o supercomputador ARC da Universidade de Leeds. Eles lançaram uma simulação numérica, que permite entender como estruturas complexas são formadas durante o desenvolvimento de um campo magnético dentro de uma estrela de nêutrons. É importante entender que a estrela de nêutrons recém-nascidos não gira uniformemente - diferentes partes têm velocidades diferentes. Por causa disso, o campo magnético é esticado. É desprovido de estabilidade e gera espontaneamente nós que aparecem na superfície, formando pontos. Estes últimos criam fortes correntes elétricas que produzem calor.
A estrutura do campo magnético após um estado de instabilidade, que leva à formação de nós e pontos magnéticos
O modelo mostra que é possível criar uma mancha magnética com um raio de vários quilômetros e uma força de campo magnético de mais de 10 bilhões de Tesla. O ponto durará vários milhões de anos, mesmo após o colapso do campo magnético de uma estrela de nêutrons.
O estudo será útil para estudar algumas esquisitices de estrelas de nêutrons. Por exemplo, agora você pode entender melhor o comportamento bizarro de alguns magnetares, entre os quais o SGR 0418 + 5729. Tem uma baixa velocidade de rotação e um campo magnético fraco em grande escala. No entanto, ele continua vomitando raios de alta energia.
