La detección más lejana del campo magnético de una galaxia
Utilizando el conjunto de antenas ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un equipo de astrónomos y astrónomas ha detectado el campo magnético de una galaxia tan lejana que su luz ha tardado más de 11.000 millones de años en llegar hasta nosotros: la vemos como era cuando el universo tenía solo 2.500 millones de años. El resultado proporciona a los astrónomos pistas vitales sobre cómo surgieron los campos magnéticos de galaxias como nuestra propia Vía Láctea.
Esta imagen, que muestra la orientación del campo magnético en la galaxia distante 9io9 (vista aquí cuando el universo tenía solo el 20% de su edad actual), es la detección más lejana hecha hasta el momento del campo magnético de una galaxia. Las observaciones se realizaron con el conjunto de antenas ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), del que ESO es socio. De algún modo, los granos de polvo de 9io9 se alinean con el campo magnético de la galaxia, por lo que emiten luz polarizada (esto significa que las ondas de luz oscilan a lo largo de una dirección preferente en lugar de al azar). ALMA detectó esta señal de polarización, a partir de la cual los astrónomos y astrónomas del equipo pudieron calcular la orientación del campo magnético, que en la imagen de ALMA se muestran como líneas curvas superpuestas.
Debido a que la señal de luz polarizada emitida por el polvo alineado magnéticamente en 9io9 era extremadamente débil (representando solo el uno por ciento del brillo total de la galaxia), utilizaron un ingenioso truco de la naturaleza para ayudarles a obtener este resultado. El equipo se aprovechó del hecho de que, pese a que 9io9 se encuentra muy alejada de nosotros, había sido magnificada a través de un proceso conocido como lente gravitacional. Esto ocurre cuando la luz de una galaxia distante, en este caso 9io9, aparece más brillante y distorsionada a medida que se dobla por la gravedad de un objeto muy grande que, desde nuestro punto de observadores, se encuentra en primer plano. / ALMA / ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach et al.
En el universo hay muchos cuerpos astronómicos que cuentan con campos magnéticos, ya sean planetas, estrellas o galaxias. “Muchas personas podrían no ser conscientes de que toda nuestra galaxia y otras galaxias están entrelazadas por campos magnéticos que abarcan decenas de miles de años luz“, declara James Geach, profesor de astrofísica en la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido) y autor principal del estudio publicado hoy en la revista Nature.
“En realidad, a pesar de ser bastante importantes por cómo influyen en la evolución de las galaxias, sabemos muy poco sobre cómo se forman estos campos“, agrega Enrique López Rodríguez, investigador de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), que también participó en el estudio. No queda claro ni en qué momento de la vida temprana del universo ni con qué rapidez se forman los campos magnéticos en las galaxias, ya que hasta ahora la comunidad astronómica solo ha mapeado los campos magnéticos de galaxias cercanas a nosotros.
Ahora, utilizando el conjunto de antenas ALMA, infraestructura de la que el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio, Geach y su equipo han descubierto un campo magnético completamente formado en una galaxia distante, similar en estructura a lo que se observa en galaxias cercanas. El campo es aproximadamente 1000 veces más débil que el campo magnético de la Tierra, pero se extiende a lo largo de más de 16 000 años luz.
“Este descubrimiento nos da nuevas pistas sobre cómo se forman los campos magnéticos a escala galáctica“, explica Geach. Observar un campo magnético completamente desarrollado tan temprano en la historia del universo indica que los campos magnéticos que abarcan galaxias enteras pueden formarse rápidamente mientras las galaxias jóvenes aún están creciendo.
El equipo cree que la intensa formación estelar en el universo temprano podría haber jugado un papel en la aceleración del desarrollo de los campos. Además, estos campos pueden a su vez influir en cómo se formarán las generaciones posteriores de estrellas. El coautor y astrónomo de ESO, Rob Ivison, afirma que el descubrimiento abre “una nueva ventana al funcionamiento interno de las galaxias, porque los campos magnéticos están vinculados al material que está formando nuevas estrellas“.
Para llevar a cabo esta detección, el equipo buscó la luz emitida por los granos de polvo de una galaxia distante, 9io9. Las galaxias están plagadas de granos de polvo y cuando hay un campo magnético presente, los granos tienden a alinearse y la luz que emiten se polariza. Esto significa que las ondas de luz oscilan a lo largo de una dirección preferida en lugar de al azar. Cuando ALMA detectó y mapeó una señal polarizada proveniente de 9io9, se confirmó por primera vez la presencia de un campo magnético en una galaxia muy distante.
“Ningún otro telescopio podría haberlo logrado“, afirma Geach. Se espera que, con esta y con futuras observaciones de campos magnéticos distantes, pueda empezar a desentrañarse el misterio de cómo se forman estas características galácticas tan importantes.
