Detectado por primera vez el campo magnético de estrellas masivas más allá de la Vía Láctea
Estudios del magnetismo en estrellas masivas de galaxias jóvenes proporcionan información crucial sobre el papel de los campos magnéticos en la formación de estrellas en el Universo temprano
Un grupo de astrónomos han detectado por primera vez los campos magnéticos generados por estrellas masivas, que poseen temperaturas descomunales y además se encuentran fuera de nuestra galaxia, en la Gran Nube de Magallanes (LMC) y la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), un par de galaxias satélites de la Vía Láctea.
La importancia de encontrar campo magnético estelar en estas galaxias radica en que su población de estrellas es muy joven aún, en términos de tiempos galácticos, por lo que podremos entender cómo se forman estrellas en una galaxia desde el principio y cuánta masa pueden acumular antes de volverse inestable
Una parte importante de estudiar el magnetismo en estrellas masivas es conocer su evolución y determinar qué factores pueden determinar el final de sus vidas. Hoy en día sabemos que estrellas con al menos 8 veces la masa del Sol terminan como estrellas de neutrones o agujeros negros “estelares” después de eventos violentos conocidos como supernovas.
Estas supernovas tienen la particularidad de estar influenciadas por los campos magnéticos de las estrellas originales, además de contribuir de forma importante en los destellos de rayos X y en los estallidos de rayos gamma, provenientes ambas de estrellas moribundas, de ahí la importancia de este estudio.
Estudiando la historia desde cerca
La metalicidad, un término que se utiliza en astronomía para determinar la cantidad de elementos en una estrellas más allá del Hidrógeno y Helio, es baja en poblaciones estelares jóvenes, como las que tienen las Nubes de Magallanes (SMC y LMC), ubicadas a 158 mil y 200 mil años luz de nosotros.
Por lo que que dichas poblaciones estelares representan muy bien a las primeras estrellas que aparecieron en el Universo hace 13,800 millones de años, las cuales están muy lejos para poder estudiarlas a detalle, incluso con los instrumentos más modernos y avanzados con los que contamos.
Al inicio del Universo, el Hidrógeno y Helio predominaban de forma importante en un porcentaje de más del 99%, por esta razón las estrellas que se formaron, carecian de elementos más allá de estos dos. Se dice que eran “pobres en metales”.
El actual estudio en las Nubes de Magallanes nos ayudará a comprender la formación, evolución y muerte de las primeras estrellas del Universo y de qué forma intervino el campo magnético en todo el proceso.
Complicaciones de medir el magnetismo en el vecindario cósmico
La líder del estudio Swetlana Hubrig, del Instituto Leibniz. de Astrofísica de Potsdam (AIP), afirma que los estudios de los campos magnéticos proporcionan información importante sobre la formación de estrellas en el Universo primitivo con no contaminado por metales.
Para realizar el estudio se utilizó el espectropolarímetro de baja resolución Focal Reducer/low dispersion Spectrograph 2 (FORS2). Un instrumento montado en uno de los cuatro telescopios de 8 metros que componen el Very Large Telescope (VLT), ubicados en el desierto de Atacama, al norte de Chile.
La forma en que se miden los campos magnéticos estelares es a través de la polarización de la luz, es decir, la dirección en la que se orientan las ondas de luz. En este caso, la polarización de la luz de una estrella está determinada por la orientación de los campos magnéticos que impactan en ella.
Esta técnica, llamada "espectropolarimetría", mide la luz estelar polarizada circularmente, efecto que sucede cuando dos ondas de luz estan en fase entre sí. Si pudiéramos verlas mientras se acercan, parecería que están girando.
Luz imperceptible
Los datos de alta calidad son imprescindibles para poder medir los cambios minúsculos en la luz de las estrellas, por lo que se requiere un nivel muy alto de precisión en las mediciones de polarización.
Dijo en un comunicado Silva Järvinen, científico del Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) y miembro del equipo. Subrayando que este es un desafío especial pues las estrellas masivas más brillantes, con más de ocho masas solares, son relativamente pobres en luz a estas distancias.
Los instrumentos convencionales y los telescopios más pequeños no son capaces de recolectar el tipo de datos, la realización del método radica en que el campo magnético, debe apuntar en la dirección del observador para que sea fácil su medición. Sin embargo esta situación es poco común que ocurra
Además los campos magnéticos en las estrellas masivas están alineados con el eje de rotación de la estrella. Esto significa que la intensidad puede ser "cero" para un observador que mira directamente al ecuador magnético de la estrella en rotación.
FORS2
La detección de una buena señal también depende de varios factores como las líneas de absorción y emisión de elementos en la luz proveniente de una estrella. Así como del tiempo de observación, cuanto más se pueda observar mejores serán los resultados.
Gracias a FORS2, el equipo pudo cumplir todos estos requerimentos y realizar espectropolarimetría para cinco estrellas masivas en ambas galaxias. Situación que en ocasiones anteriores habían fallado en investigaciones más allá de la Vía Láctea.
Se tuvo éxito en la medición de los campos magnéticos para un par de estrellas masivas cuyo espectro se asemeja a las de la Vía Láctea y se encuentran en una vasta región de nacimiento de estrellas del SMC llamada NGC346.
El equipo cree que el tamaño de muestra de estrellas utilizado para llegar a estas conclusiones es muy pequeño, y eso significa que se necesita más investigación de estrellas masivas para confirmar las conclusiones del estudio.
La investigación fue publicada el 27 de mayo en la revista Astronomy & Astrophysics.