Estrelas magnéticas podem gerar alguns dos buracos negros mais massivos do Universo

No início deste ano, uma equipe internacional de pesquisadores detectou a presença de ondas gravitacionais pela primeira vez, graças à colisão de dois buracos negros maciços, estabelecendo a prova necessária para a Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Os buracos negros se formam quando uma estrela esgota seu combustível e colapsa sobre si mesma. Mas para dois buracos negros ficarem tão grandes – ambos estavam com cerca de 29 a 36 vezes a massa do nosso Sol – as duas estrelas deveriam ser ainda maiores, pois no colapso, elas já teriam perdido a maior parte de sua massa.

Isso é um problema, porque as estrelas não podem acumular massa suficiente para fazer tais buracos negros maciços. A questão é que quando as estrelas atingem um tamanho grande o suficiente para gerar um buraco negro tão épico, elas criam tanta energia que ventos estelares levam a maioria de sua massa, atirando-a para o Universo.

Isso deixa a estrela com até a metade da massa – e não grande o suficiente para produzir um buraco negro do tamanho detectado nos estudos das ondas gravitacionais. Então, como duas estrelas tinham massa suficiente para formar esses buracos negros? Uma ideia é que elas teriam quase nenhum elemento mais pesado ​​que o hélio em seus núcleos.

Os elementos mais pesados, como carbono, oxigênio e ferro, são mais prováveis ​​de explodir e se perder no espaço. Então, uma estrela com quase nenhum elemento metálico poderia chegar aos tamanhos que estamos falando? Bom, uma equipe de cientistas propôs outra ideia: campos magnéticos.

A equipe, liderada pela pesquisadora Véronique Petit, do Instituto de Tecnologia da Flórida, encontrou evidências de que uma estrela poderia reter a quantidade de massa necessária para criar os buracos negros que mantinham os vastos campos magnéticos 10.000 vezes mais potentes do que o Sol.

A ideia é que esses poderosos campos magnéticos poriam capturar muito da massa que está sendo varrida para o espaço e enviá-la de volta para a estrela, preservando sua solidez para um eventual colapso. Dessa forma, o seu buraco negro poderá atingir os tamanhos detectados pelos dados de ondas gravitacionais. “Campos magnéticos superficiais fortes também fornecem um poderoso mecanismo para modificar a perda de massa e rotação de estrelas massivas”, escreveu a equipe.

Para testar esta hipótese, criaram uma série de simulações de computador para ver como a massa de uma estrela gigantesca pode mudar ao longo do tempo, se um campo magnético de tal magnitude estivesse presente. No final, descobriram que uma estrela com cerca de 80 vezes a massa do Sol, a cobriu em campos magnéticos fortes e esperou para entrar em colapso.

Com base nisso, a equipe diz que precisamos considerar a possibilidade de que os buracos negros maciços podem contar com estrelas extremamente magnéticas durante sua formação, embora eles também alertem que essa hipótese, provavelmente, significa ter que observar o evento ocorrer no Universo – o que, como você pode imaginar, não é nada fácil.

“Esta é uma hipótese alternativa de como as estrelas podem reter mais da sua massa, para que possam formar esses buracos negros pesados. Mas, o mecanismo é um pouco especulativo”, disse a astrofísica Vicky Kalogera da Northwestern University, que não fazia parte do estudo. Mas a boa notícia é que a hipótese da equipe é definitivamente um passo na direção certa para se compreender como o Universo foi formado e como ele continua a funcionar. O trabalho da equipe foi publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]