Por primera vez, se han detectado campos magnéticos en tres estrellas masivas y calientes de nuestras galaxias vecinas, las Nubes de Magallanes, la Grande y la Pequeña. Si bien ya se han detectado estrellas magnéticas masivas en nuestra propia galaxia, el descubrimiento del magnetismo en las Nubes de Magallanes es especialmente importante porque estas galaxias tienen una fuerte población de estrellas masivas jóvenes. Esto proporciona una oportunidad única para estudiar estrellas en formación activa y el límite superior de masa que una estrella puede tener y permanecer estable.
En particular, se considera que el magnetismo es un componente clave en la evolución de las estrellas masivas, con un impacto de gran alcance en su destino final. Son las estrellas masivas, con inicialmente más de ocho masas solares, las que al final de su evolución dejan atrás las estrellas de neutrones y los agujeros negros.
Los observatorios de ondas gravitacionales han observado espectaculares fusiones de estos sistemas remanentes compactos. Además, los estudios teóricos proponen un mecanismo magnético para la explosión de estrellas masivas, relevante para estallidos de rayos gamma, destellos de rayos X y supernovas.
"Los estudios de los campos magnéticos en estrellas masivas en galaxias con poblaciones estelares jóvenes proporcionan información crucial sobre el papel de los campos magnéticos en la formación de estrellas en el universo temprano con gas de formación estelar no contaminado por metales", dice la Dra. Swetlana Hubrig, de Leibniz. Instituto de Astrofísica de Potsdam (AIP) y primer autor del estudio.
Los campos magnéticos estelares se miden mediante espectropolarimetría. Para ello se registra la luz de las estrellas polarizada circularmente y se investigan los cambios más pequeños en las líneas espectrales. Sin embargo, para lograr la precisión necesaria de las mediciones de polarización, este método requiere datos de alta calidad.
"El método necesita muchísimo fotones. Esto supone un desafío especial porque incluso las estrellas masivas más brillantes, que tienen más de ocho masas solares, son relativamente pobres en luz cuando se observan en nuestras galaxias vecinas, la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes". El Dr. Silva Järvinen de la AIP lo explica.
Debido a estas condiciones, los espectropolarímetros convencionales de alta resolución y los telescopios más pequeños no son adecuados para este tipo de investigaciones. Para ello se utilizó el espectropolarímetro de baja resolución FORS2, que está montado en uno de los cuatro telescopios de 8 metros del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).
Los intentos anteriores de detectar campos magnéticos en estrellas masivas fuera de nuestra galaxia no tuvieron éxito. Estas mediciones son complejas y dependen de varios factores.
El campo magnético que se mide con polarización circular se denomina campo magnético longitudinal y corresponde exclusivamente a la componente del campo que apunta en la dirección del observador. Es similar a la luz proveniente de un faro, que es fácil de ver cuando el haz apunta hacia el observador.
Debido a que la estructura del campo magnético en estrellas masivas generalmente se caracteriza por un dipolo global con el eje inclinado con respecto al eje de rotación, la intensidad del campo magnético longitudinal puede ser cero en las fases de rotación cuando el observador mira directamente al ecuador magnético de la estrella en rotación. estrella. La detectabilidad de la señal de polarización también depende del número de características espectrales utilizadas para investigar la polarización.
Es preferible la observación de una región espectral más amplia con un mayor número de características espectrales. Además, tiempos de exposición más largos son cruciales para registrar espectros polarimétricos con una relación señal-ruido suficientemente alta.
Teniendo en cuenta estos importantes factores, el equipo llevó a cabo observaciones espectropolarimétricas de cinco estrellas masivas en las Nubes de Magallanes. En dos estrellas supuestamente únicas con características espectrales típicas de las estrellas magnéticas masivas de nuestra propia galaxia y en un sistema binario masivo que interactúa activamente ubicado dentro del núcleo de la región de formación estelar más masiva NGC346 en la Pequeña Nube de Magallanes, lograron detectar campos magnéticos. del orden de kiloGauss.
En la superficie de nuestro Sol, campos magnéticos tan fuertes sólo pueden detectarse en pequeñas regiones altamente magnetizadas:las manchas solares. Las detecciones de campos magnéticos en las Nubes de Magallanes presentan el primer indicio de que la formación de estrellas masivas se produce en galaxias con poblaciones estelares jóvenes de forma similar a como ocurre en nuestra galaxia.
La investigación se publica en la revista Astronomy &Astrophysics. .
