Per la prima volta, i campi magnetici sono stati rilevati in tre stelle massicce e calde nelle nostre galassie vicine, le Grandi e Piccole Nubi di Magellano. Sebbene nella nostra galassia siano già state rilevate stelle magnetiche massicce, la scoperta del magnetismo nelle Nubi di Magellano è particolarmente importante perché queste galassie hanno una forte popolazione di giovani stelle massicce. Ciò offre un'opportunità unica per studiare le stelle in formazione attiva e il limite superiore della massa che una stella può avere e rimanere stabile.
In particolare, il magnetismo è considerato una componente chiave nell’evoluzione delle stelle massicce, con un impatto di vasta portata sul loro destino finale. Sono le stelle massicce con inizialmente più di otto masse solari che lasciano dietro di sé stelle di neutroni e buchi neri alla fine della loro evoluzione.
Spettacolari eventi di fusione di tali sistemi residui compatti sono stati osservati dagli osservatori di onde gravitazionali. Inoltre, studi teorici propongono un meccanismo magnetico per l'esplosione di stelle massicce, rilevante per i lampi di raggi gamma, i lampi di raggi X e le supernovae.
"Gli studi sui campi magnetici nelle stelle massicce nelle galassie con popolazioni stellari giovani forniscono informazioni cruciali sul ruolo dei campi magnetici nella formazione stellare nell'universo primordiale con gas di formazione stellare non inquinato da metalli", afferma la dott.ssa Swetlana Hubrig, del Leibniz Istituto di Astrofisica Potsdam (AIP) e primo autore dello studio.
I campi magnetici stellari vengono misurati mediante spettropolarimetria. Per questo, viene registrata la luce stellare polarizzata circolarmente e vengono studiati i più piccoli cambiamenti nelle linee spettrali. Tuttavia, per ottenere la necessaria precisione delle misurazioni della polarizzazione, questo metodo richiede dati di alta qualità.
"Il metodo è estremamente affamato di fotoni. Questa è una sfida speciale perché anche le stelle massicce più luminose, che hanno più di otto masse solari, sono relativamente povere di luce se osservate nelle nostre galassie vicine, la Grande e la Piccola Nube di Magellano." Lo spiega la Dott.ssa Silva Järvinen dell'AIP.
A causa di queste condizioni, gli spettropolarimetri convenzionali ad alta risoluzione e i telescopi più piccoli non sono adatti per tali indagini. Pertanto è stato utilizzato lo spettropolarimetro a bassa risoluzione FORS2, che è montato su uno dei quattro telescopi da 8 metri del Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO).
I precedenti tentativi di rilevare campi magnetici in stelle massicce al di fuori della nostra galassia non hanno avuto successo. Queste misurazioni sono complesse e dipendono da diversi fattori.
Il campo magnetico misurato con polarizzazione circolare è chiamato campo magnetico longitudinale e corrisponde esclusivamente alla componente del campo che punta nella direzione dell'osservatore. È simile alla luce proveniente da un faro, che è facile da vedere quando il raggio si dirige verso l'osservatore.
Poiché la struttura del campo magnetico nelle stelle massicce è solitamente caratterizzata da un dipolo globale con l'asse inclinato rispetto all'asse di rotazione, l'intensità del campo magnetico longitudinale può essere zero nelle fasi di rotazione quando l'osservatore guarda direttamente l'equatore magnetico della stella rotante. stella. La rilevabilità del segnale di polarizzazione dipende anche dal numero di caratteristiche spettrali utilizzate per indagare la polarizzazione.
È preferibile l'osservazione di una regione spettrale più ampia con un numero maggiore di caratteristiche spettrali. Inoltre, tempi di esposizione più lunghi sono fondamentali per registrare spettri polarimetrici con un rapporto segnale-rumore sufficientemente elevato.
Tenendo conto di questi importanti fattori, il team ha effettuato osservazioni spettropolarimetriche di cinque stelle massicce nelle Nubi di Magellano. In due stelle presumibilmente singole con caratteristiche spettrali tipiche delle stelle massicce magnetiche nella nostra galassia e in un massiccio sistema binario che interagisce attivamente situato all'interno del nucleo della regione di formazione stellare più massiccia NGC346 nella Piccola Nube di Magellano, sono riusciti a rilevare campi magnetici dell'ordine dei kiloGauss.
Sulla superficie del nostro sole, campi magnetici così forti possono essere rilevati solo in piccole regioni altamente magnetizzate:le macchie solari. Le rilevazioni del campo magnetico riportate nelle Nubi di Magellano presentano la prima indicazione che la formazione stellare massiccia procede nelle galassie con popolazioni stellari giovani in modo simile a quanto avviene nella nostra galassia.
La ricerca è pubblicata sulla rivista Astronomy &Astrophysics .
