Astronomia sem telescópio - as anãs marrons também são magnéticas

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Sinto certa empatia pelas anãs marrons. Quero dizer, ok, eles só podem (gargalhadas) queimar deutério, mas isso é alguma coisa, não é?

Foi sugerido que uma maneira inteligente de encontrar mais anãs marrons está no espectro de rádio. Uma anã marrom com um forte campo magnético e um pouco de vento estelar deve produzir um maser de ciclotron de elétrons. Grosso modo (algo em que você sempre pode confiar neste escritor), os elétrons capturados em um campo magnético são girados energicamente em um círculo apertado, estimulando a emissão de microondas em um plano específico a partir das regiões polares da estrela. Então você obtém um maser, essencialmente a versão de microondas de um laser, que seria visível na Terra - se estivermos na linha de vista dele.

Embora o efeito maser provavelmente possa ser fracamente gerado por anãs marrons isoladas, é mais provável que detectemos uma em associação binária com uma estrela menos desafiada em massa, capaz de gerar um vento estelar mais vigoroso para interagir com o campo magnético da anã marrom.

Este efeito mestre também é proposto para oferecer uma maneira inteligente de encontrar exoplanetas. Um exoplaneta poderia ofuscar facilmente sua estrela hospedeira no espectro de rádio se seu campo magnético for suficientemente poderoso.

Até agora, as buscas por emissões de rádio confirmadas de anãs marrons ou corpos em órbita em torno de outras estrelas não foram bem-sucedidas, mas isso pode se tornar possível em um futuro próximo com a crescente resolução do ARRay Europeu de Baixa Frequência (LOFAR), que será o melhor esse instrumento até a construção do Square Kilometer Array (SKA) - que não verá a primeira luz antes de pelo menos 2017.

Mas mesmo que ainda não possamos ver anãs marrons e exoplanetas no rádio, podemos começar a desenvolver perfis de possíveis candidatos. Christensen e outros derivaram uma relação de escala magnética para objetos celestes de pequena escala, que fornece previsões que se encaixam bem com observações de planetas do sistema solar e estrelas de seqüência principal de massa baixa nas classes espectrais K e M (lembrando o mantra da classe espectral Astrônomos de quintal velhos se sentem bem em saber mnemônicos).

Usando o modelo de Christensen, acredita-se que as anãs marrons de cerca de 70 massas de Júpiter possam ter campos magnéticos da ordem de vários quilos-Gauss em seus primeiros cem milhões de anos de vida, pois queimam deutério e giram rapidamente. No entanto, à medida que envelhecem, é provável que seu campo magnético enfraqueça à medida que a queima do deutério e a taxa de rotação diminuem.

As anãs marrons com queima de deutério em declínio (devido à idade ou menor massa inicial) podem ter campos magnéticos semelhantes aos exoplanetas gigantes, de 100 Gauss a 1 quilo-Gauss. Lembre-se, isso é apenas para exoplanetas jovens - os campos magnéticos dos exoplanetas também evoluem com o tempo, de modo que a força do campo magnético pode diminuir em um fator de dez ao longo de 10 bilhões de anos.

De qualquer forma, Reiners e Christensen estimam que a luz de rádio de exoplanetas conhecidos dentro de 65 anos-luz será emitida em comprimentos de onda que podem atravessar a ionosfera da Terra - portanto, com o equipamento terrestre correto (ou seja, um LOFAR ou SKA completo), deveríamos estar capaz de começar a identificar anãs marrons e exoplanetas em grande quantidade.

Leitura adicional: Reiners, A. e Christensen, U.R. (2010) Um cenário de evolução do campo magnético para anãs marrons e planetas gigantes.

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