Os pulsares são ímãs permanentes gigantes?

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Alguns dos fenômenos mais bizarros do universo são estrelas de nêutrons. Estrelas de nêutrons emitem radiação intensa de seus pólos magnéticos e, quando uma estrela de nêutrons é alinhada de modo que esses "feixes" de radiação aponte na direção da Terra, podemos detectar os pulsos e nos referir à referida estrela de nêutrons como pulsar.

O que tem sido um mistério até agora, é como exatamente os campos magnéticos dos pulsares se formam e se comportam. Os pesquisadores acreditavam que os campos magnéticos se formam a partir da rotação de partículas carregadas e, como tal, deveriam se alinhar com o eixo de rotação da estrela de nêutrons. Com base em dados observacionais, os pesquisadores sabem que esse não é o caso.

Procurando desvendar esse mistério, Johan Hansson e Anna Ponga (Universidade de Tecnologia de Lulea, Suécia) escreveram um artigo que descreve uma nova teoria sobre como se formam os campos magnéticos das estrelas de nêutrons. Hansson e Ponga teorizam que não apenas o movimento de partículas carregadas pode formar um campo magnético, mas também o alinhamento dos campos magnéticos dos componentes que compõem a estrela de nêutrons - semelhante ao processo de formação de ferromagnetos.

Entrando na física do artigo de Hansson e Ponga, eles sugerem que quando uma estrela de nêutrons se forma, os momentos magnéticos dos nêutrons ficam alinhados. Pensa-se que o alinhamento ocorra devido a ser a configuração de energia mais baixa das forças nucleares. Basicamente, uma vez que o alinhamento ocorre, o campo magnético de uma estrela de nêutrons é bloqueado no lugar. Esse fenômeno essencialmente transforma uma estrela de nêutrons em um imã permanente gigante, algo que Hansson e Ponga chamam de "neutroímã".

Semelhante a seus primos menores de ímã permanente, um neutroímã seria extremamente estável. Pensa-se que o campo magnético de um neutroímã esteja alinhado com o campo magnético original da estrela "mãe", que parece atuar como um catalisador. O que é ainda mais interessante é que o campo magnético original não precisa estar na mesma direção que o eixo de rotação.

Um fato mais interessante é que, com todas as estrelas de nêutrons com quase a mesma massa, Hansson e Ponga podem calcular a força dos campos magnéticos que os neutroímãs devem gerar. Com base em seus cálculos, a força é de cerca de 1012 Tesla - quase exatamente o valor observado detectado em torno dos campos magnéticos mais intensos em torno das estrelas de nêutrons. Os cálculos da equipe parecem resolver vários problemas não resolvidos em relação aos pulsares.

A teoria de Hansson e Ponga é simples de testar - uma vez que afirmam que a força do campo magnético das estrelas de nêutrons não pode exceder 1012 Tesla's. Se uma estrela de nêutrons fosse descoberta com um campo magnético mais forte que 1012 Tesla, a teoria da equipe seria provada errada.

Devido ao princípio de exclusão de Pauli, possivelmente excluindo o alinhamento de nêutrons da maneira descrita no artigo de Hansson e Ponga, existem algumas perguntas sobre a teoria da equipe. Hansson e Ponga apontam para experimentos realizados que sugerem que os spins nucleares podem ser ordenados, como ferromagnetos, afirmando: “Devemos lembrar que a física nuclear nessas circunstâncias e densidades extremas não é conhecida a priori, portanto, várias propriedades inesperadas podem ser aplicadas. , "

Enquanto Hansson e Ponga concordam prontamente que suas teorias são puramente especulativas, eles sentem que vale a pena seguir sua teoria com mais detalhes.

Se você quiser saber mais, pode ler o artigo científico completo de Hansson & Pong em: http://arxiv.org/pdf/1111.3434v1

Fonte: Pulsares: 'Neutromagnets' permanentes cósmicos (Hansson & Pong)

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