Le nane bianche hanno dei campi magnetici sorprendentemente forti e un team di astronomi potrebbe aver finalmente scoperto il motivo. Quando si raffreddano, possono attivare un meccanismo di dinamo simile a quello che alimenta il campo magnetico terrestre.
Alcuni nane bianche hanno campi magnetici un milione di volte più forti della Terra, ma le origini di quei campi sono state un mistero per gli astronomi sin dalla scoperta della prima nana bianca magnetizzata negli anni '70. Il problema più grande è che le nane bianche hanno tutti i tipi di campi magnetici diversi e alcune non li hanno affatto.
Nuova ricerca pubblicato inAstronomia della natura, ha guidato il professor Dr. Matthias Schreiber del Núcleo Milenio de Formación Planetaria presso l'Universidad Santa María in Cile, può fornire una risposta: processi dinamo all'interno delle nane bianche possono alimentare alcuni campi magnetici piuttosto impressionanti.
Il professor Boris Gänsicke del Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, che ha contribuito al lavoro, afferma: “Sappiamo da molto tempo che mancava qualcosa nella nostra comprensione dei campi magnetici nelle nane bianche, poiché le statistiche derivate da le osservazioni semplicemente non avevano senso. L'idea che, almeno in alcune di queste stelle, il campo sia generato da una dinamo può risolvere questo paradosso. Alcuni di voi ricorderanno le dinamo sulle biciclette: girare un magnete produce corrente elettrica. Qui funziona al contrario, il movimento del materiale porta a correnti elettriche, che a loro volta generano il campo magnetico”.
Per far funzionare una dinamo, è necessario uno strato di materiale convettivo. Il materiale ribollente e rotante può assorbire deboli campi magnetici, può ripiegarli su se stessi, amplificandoli.
'L'ingrediente principale della dinamo è un nucleo solido circondato da un mantello convettivo, nel caso della Terra , è un nucleo di ferro solido circondato da ferro liquido convettivo. Una situazione simile si verifica nelle nane bianche quando si sono raffreddate a sufficienza', spiega Matthias Schreiber.
Quando una nana bianca si forma per la prima volta, è una palla calda e densa di carbonio liquido e ossigeno. Ma quando inizia a raffreddarsi, parte del carbonio e dell'ossigeno formano un reticolo cristallino. Quel nucleo cristallizzato costituisce la base su cui può sedersi uno strato convettivo. Se la nana bianca accresce il materiale da un compagno vicino , può iniziare a girare rapidamente, accendendo la dinamo.
“Poiché le velocità nel liquido possono diventare molto più elevate nelle nane bianche che sulla Terra, i campi generati sono potenzialmente molto più forti. Questo meccanismo dinamo può spiegare i tassi di occorrenza di nane bianche fortemente magnetiche in molti contesti diversi, e in particolare quelli delle nane bianche nelle stelle binarie', afferma Schreiber.
I meccanismi della dinamo sono comuni in tutto l'universo e questo lavoro mostra come questi meccanismi possano risolvere questo problema vecchio di decenni. “La bellezza della nostra idea è che il meccanismo di generazione del campo magnetico è lo stesso dei pianeti. Questa ricerca spiega come vengono generati i campi magnetici nelle nane bianche e perché questi campi magnetici sono molto più forti di quelli sulla Terra. Penso che sia un buon esempio di come un team interdisciplinare possa risolvere problemi con cui gli specialisti di una sola area avrebbero avuto difficoltà', aggiunge Schreiber.