Evidências de starquakes sugerem que o magnetismo pode durar toda a vida de uma estrela.

Pesquisadores descobriram que campos magnéticos enterrados nas profundezas das estrelas podem sobreviver por toda a vida delas e, mais tarde, reaparecer em anãs brancas - os núcleos estelares densos que ficam para trás quando as estrelas esgotam o seu combustível.

Essa continuidade conecta os interiores ocultos de estrelas em fim de vida às superfícies visíveis de seus remanescentes, mudando a forma como o magnetismo estelar - os campos magnéticos gerados e mantidos dentro das estrelas - é compreendido ao longo do tempo.

Pistas enterradas que se conectam

No interior de gigantes vermelhas moribundas, estrelas grandes e envelhecidas que se expandiram após consumir o hidrogênio do núcleo, vibrações revelaram campos magnéticos ocultos muito abaixo da superfície.

Ao relacionar esses sinais a observações feitas mais tarde, Lukas Einramhof, doutorando em astrofísica no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA), demonstrou que esses mesmos campos podem voltar a emergir na superfície de anãs brancas.

Os resultados só se sustentam quando o magnetismo se estende por uma faixa ampla do interior, em vez de ficar restrito a uma pequena zona central.

Essa exigência reduz as possibilidades para a origem do magnetismo estelar e prepara o terreno para a explicação mais profunda apresentada a seguir.

Terremotos estelares e magnetismo estelar

Astrônomos “leem” essas camadas escondidas por meio da asterossismologia, técnica que usa terremotos estelares para investigar o interior de uma estrela, no caso das gigantes vermelhas.

Essas vibrações se modificam quando o magnetismo bloqueia parte das ondas internas, permitindo que pesquisadores deduzam a existência de campos muito abaixo da superfície observável.

Um levantamento de 2024 com centenas de gigantes vermelhas de baixa luminosidade exibiu sinais de magnetismo enterrado no núcleo, oferecendo ao novo modelo um ponto de partida mais sólido.

“Como uma anã branca é o núcleo exposto de uma gigante vermelha que perdeu suas camadas externas, essas diferentes observações essencialmente examinam a mesma região do interior de uma estrela em estágios evolutivos distintos”, disse Einramhof.

Um núcleo mais amplo

Apenas a intensidade do campo não resolvia o quebra-cabeça, porque o modelo precisava que o magnetismo ocupasse uma parte maior da estrela.

Nas gigantes vermelhas que serviram de base para os cálculos, os campos inferidos coincidiam com sinais magnéticos já identificados nos terremotos estelares - oscilações naturais que revelam a estrutura interna de uma estrela.

Essa zona radiativa mais extensa - uma camada estável em que a energia se desloca principalmente como luz - permitiu que campos antigos mais fracos continuassem relevantes.

“No entanto, isso não significa que as estrelas estejam mais fortemente magnetizadas, apenas que os campos magnéticos já precisam alcançar uma porção maior do seu núcleo”, afirmou Einramhof.

Camadas, não centros

À medida que a estrela inchava e remodelava o seu interior, o campo magnético deixava de permanecer mais forte no centro.

As simulações indicaram uma configuração em forma de casca, com o campo comprimido em uma camada oca próxima a uma região de fusão ativa.

Quando o resfriamento da anã branca começava, essa camada estava situada a cerca de 35% do caminho para fora a partir do núcleo.

Essa geometria é crucial porque pode, depois de milhões de anos, alcançar a superfície - em vez de continuar enterrada tempo demais.

Remanescentes antigos dão a resposta

Anãs brancas antigas vinham alimentando um mistério há anos, já que o magnetismo parecia ficar mais frequente conforme esses remanescentes estelares envelheciam.

Levantamentos em vizinhança cósmica mostraram que as anãs brancas raramente exibiam magnetismo no começo e, depois, passavam a apresentá-lo com mais frequência após um a três bilhões de anos.

Esse atraso combinava melhor com um campo fóssil - um campo magnético preservado desde a juventude - do que com um sinal gerado apenas no fim da evolução.

O modelo não elimina outras hipóteses, mas fortalece a interpretação de que o magnetismo antigo explica melhor as evidências.

Descantando atalhos

Um caminho popular agora parece limitado demais, porque campos nascidos apenas no núcleo turbulento de uma estrela jovem permaneceriam enterrados.

Na fase de gigante vermelha, esses campos ficariam abaixo da camada que os terremotos estelares conseguem sondar com mais clareza.

Com isso, os resultados descartaram um dínamo do núcleo simples - um gerador de campo impulsionado pelo movimento de gás carregado - como explicação completa.

Ainda assim, a ideia não consegue explicar duas anãs brancas magnéticas muito jovens, lembrando aos astrônomos que mais de uma rota pode existir.

Reescrevendo o envelhecimento estelar

Um campo interno duradouro pode fazer mais do que persistir, porque o magnetismo é capaz de redirecionar movimento, calor e matéria dentro das estrelas.

Quando forças magnéticas misturam material entre camadas, hidrogênio novo pode avançar para dentro e manter a queima nuclear por mais tempo.

Para o nosso próprio Sol - uma estrela com 4,6 bilhões de anos - essa possibilidade é relevante, já que ele também atravessará fases de gigante vermelha e de anã branca.

Qualquer previsão sobre tempo de vida estelar, rotação ou mistura interna permanece incompleta até que astrônomos descubram quão comuns realmente são esses campos ocultos.

O núcleo do Sol

O Sol está no centro dessa incerteza, porque ainda não se mediu se o seu núcleo profundo é magnético.

“Ainda não sabemos se o núcleo do sol é magnético”, disse Einramhof, apontando a maior incógnita por trás dessas projeções estelares.

Se campos fortes puxarem hidrogênio para dentro, o Sol pode queimar esse combustível por mais tempo do que os modelos padrão assumem hoje.

Um núcleo magnético também poderia alterar a rotação e a mistura interna - de modo que até uma estrela familiar guarda um grande segredo.

O que segue escondido

O modelo ainda deixa pendências importantes, porque ninguém sabe ao certo se o campo em forma de casca permanece estável por bilhões de anos.

Ele também não incluiu alguns episódios mais tardios, entre eles um núcleo convectivo de curta duração que se forma durante a fusão de hélio.

Resolver os dois problemas exigirá simulações em 3D, modelos computacionais completos que acompanhem a estrutura, e mais medições de magnetismo em anãs brancas jovens.

Esses testes podem indicar se campos fósseis são comuns, raros ou apenas um componente de uma história magnética mais complexa.

Magnetismo estelar ao longo das idades

De vibrações sutis no interior de estrelas envelhecidas até o magnetismo em seus remanescentes compactos, as evidências agora sugerem um único processo interno de longa duração.

Observações futuras decidirão com que frequência as estrelas preservam essa herança e em que momento ela se rompe, reformulando previsões para estrelas, remanescentes e para o Sol.