Vea También
Al menos una de cada cuatro enanas blancas (EB) terminará su vida como una estrella magnética y, por tanto, los campos magnéticos son un componente esencial de la física de las Enanas Blancas. Los nuevos conocimientos sobre el magnetismo de las estrellas degeneradas, obtenidos a partir de un análisis reciente de una muestra de enanas blancas de volumen limitado, han proporcionado las mejores pruebas obtenidas hasta ahora sobre la correlación entre la frecuencia del magnetismo en las enanas blancas y la edad. Esto podría ayudar a explicar el origen y la evolución de los campos magnéticos en las Enanas Blancas.
Más del 90% de las estrellas de nuestra Galaxia terminan su vida como Enanas Blancas. Aunque muchas tienen un campo magnético, aún se desconoce cuándo aparece en la superficie, si evoluciona durante la fase de enfriamiento de la Enana Blanca y, sobre todo, cuáles son los mecanismos que lo generan.
Las observaciones astronómicas suelen estar sujetas a fuertes sesgos. Dado que las Enanas Blancas son estrellas moribundas, se enfrían y, por tanto, son cada vez más débiles con el tiempo. En consecuencia, las observaciones tienden a favorecer el estudio de las Enanas Blancas más brillantes, que son calientes y jóvenes. También hay un efecto más sutil y contraintuitivo. Debido a su condición de degenerativo, las más masivas son más pequeñas que las menos masivas (imaginemos una serie de esferas en las que las más pequeñas son las más pesadas). Dado que las Enanas Blancas más pequeñas son también más débiles, las observaciones tienden a favorecer también a las estrellas menos masivas.
En resumen, las observaciones de objetivos seleccionados en función de su brillo (por ejemplo, observando todas las Enanas Blancas más brillantes que una determinada magnitud) tienden a concentrarse en las estrellas jóvenes y menos masivas, descuidando totalmente las Enanas Blancas más antiguas.
Otro problema es que la mayoría de las observaciones de las Enanas Blancas se realizan con técnicas espectroscópicas que son sensibles sólo a los campos magnéticos más fuertes, por lo que no identifican una fracción sustancial de las Enanas Blancas magnéticas. La sensibilidad de la espectropolarimetría a los campos magnéticos puede ser más de dos órdenes de magnitud mejor que la espectroscopia. La espectropolarimetría ha demostrado que los campos débiles, que escapan a la detección mediante técnicas espectroscópicas, son en realidad bastante comunes en las Enanas Blancas.
Para llevar a cabo un estudio espectropolarimétrico completo, los astrónomos del Observatorio de Armagh y de la Universidad de Ontario Occidental seleccionaron todas las Enanas Blancas ("EBs") del catálogo de Gaia en un volumen situado a menos de 20 parsecs del Sol. Alrededor de dos tercios de esta muestra, es decir, aproximadamente 100 Enanas Blancas, no se habían observado antes y, por tanto, no había datos disponibles en la literatura. En consecuencia, el equipo las observó utilizando el espectrógrafo ISIS y el polarímetro del telescopio William Herschel (WHT), junto con instrumentos similares en otros telescopios.
Comprobaron que los campos magnéticos son escasos al principio de la vida de una "EB", cuando la estrella ya no produce energía en su interior y comienza su fase de enfriamiento. Por tanto, un campo magnético no parece ser una característica de una Enana Blanca desde su "nacimiento". Lo más frecuente es que se genere o se lleve a la superficie estelar durante la fase de enfriamiento de la Enana Blanca.
También descubrieron que los campos magnéticos de las Enanas Blancas no muestran signos evidentes de decaimiento óhmico, lo que también es una indicación de que estos campos se generan durante la fase de enfriamiento, o al menos continúan emergiendo en la superficie estelar a medida que la Enana Blanca envejece.
Esta imagen es totalmente diferente de lo que se observa, por ejemplo, en las estrellas Ap y Bp magnéticas de la secuencia principal superior, donde se encuentra que no sólo hay campos magnéticos presentes tan pronto como la estrella alcanza la secuencia principal de edad cero, sino también que la intensidad del campo disminuye rápidamente con el tiempo. Por tanto, el magnetismo en las Enanas Blancas parece ser un fenómeno totalmente diferente al de las estrellas Ap y Bp.
No sólo la frecuencia del campo magnético aumenta con la edad de las Enanas Blancas, sino que se sabe que la frecuencia está correlacionada con la masa estelar, y que los campos aparecen con más frecuencia después de que el núcleo de carbono-oxígeno de la estrella haya empezado a cristalizar. Un mecanismo de dínamo puede explicar los campos más débiles entre los observados en las Enanas Blancas, y trabajos recientes sugieren que el mismo mecanismo podría ser capaz de producir campos más fuertes de lo que se predijo originalmente.
A modo de comparación, la fuerza del campo magnético de la Tierra, producido por un mecanismo de dínamo, es de aproximadamente un Gauss. Un mecanismo de dínamo puede explicar campos de hasta 0,1 millones de Gauss de intensidad, pero en las Enanas Blancas se han observado campos de hasta varios cientos de millones de Gauss. Además, un mecanismo de dínamo necesita una rotación rápida, pero esto no se observa generalmente en las Enanas Blancas. Es necesario realizar más investigaciones teóricas y observacionales para aclarar esta situación.
Fuentes, créditos y referencias:
S. Bagnulo, J.D. Landstreet, New insight into the magnetism of degenerate stars from the analysis of a volume limited sample of white dwarfs. arXiv:2106.11109v1 [astro-ph.SR], arxiv.org/abs/2106.11109
Imágen: Uno de cada cuatro WDs terminará su vida impregnado de un fuerte campo magnético. Crédito: ESO/L. Calcada