Un primer vistazo al campo magnético de nuestra galaxia en 3D
Por: Fundación para la Investigación y la Tecnología.
23 de abril de 2024
El área encuestada en el cielo. Izquierda: Mapa de cielo completo del brillo polarizado emitido por el polvo, emisión vista, en baja resolución, por el satélite Planck de la ESA. Esta emisión es el velo de polvo que oscurece nuestra visión del Universo temprano. Medio: un acercamiento del mapa hacia las regiones encuestadas. Derecha: una vista de primer plano de la región encuestada. Crédito de la imagen: Astronomía y Astrofísica (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202349015.
Gracias a nuevas técnicas sofisticadas e instalaciones de última generación, la astronomía ha entrado en una nueva era en la que por fin se puede acceder a la profundidad del cielo. Los ingredientes de nuestro hogar cósmico, la Vía Láctea (estrellas, gas, campos magnéticos), por fin pueden mapearse en 3D.
El espacio entre las estrellas está “sucio”, lleno de pequeños granos de polvo, la mayoría de los cuales son de tamaño similar al humo de un cigarrillo. Los granos no son esféricos y, como resultado, su eje largo tiende a alinearse con cualquier campo magnético galáctico local. Estos granos de polvo también emiten un brillo polarizado en las mismas frecuencias que el fondo cósmico de microondas (las "cenizas" del Big Bang), contaminando así nuestra visión de los primeros momentos de la vida del Universo.
También absorben parte de la luz de las estrellas que pasa a través de ellos, como lo haría un filtro polaroid, imprimiendo información sobre los campos magnéticos dentro de los cuales viven en la polarización de la luz emergente. La polarización es una propiedad de los rayos de luz que indica una dirección característica que tienen, siempre perpendicular a la dirección de propagación de la luz en el espacio.
Los campos magnéticos son tremendamente importantes para la evolución de nuestra galaxia, regulando la formación de nuevas estrellas, dando forma a las estructuras galácticas y convirtiendo los flujos de gas en aceleradores cósmicos más potentes que el CERN. La polarización de la luz de las estrellas es entonces la clave: contiene información sobre los campos magnéticos más importantes de la galaxia, y es la "tela para el polvo" que puede ayudarnos a limpiar nuestra visión del Universo primitivo, si tan sólo pudiéramos observar lo suficiente del mismo, y estudiarlo en profundidad, para poder extraer toda la información que contiene.
Este es exactamente el alcance del estudio PASIPHAE, una colaboración internacional entre el Instituto de Astrofísica de FORTH (IA-FORTH) y la Universidad de Creta en Grecia, la IUCAA en India, el Observatorio Astronómico de Sudáfrica, el Instituto de Tecnología de California en el Estados Unidos y la Universidad de Oslo en Noruega. PASIPHAE tiene como objetivo medir la polarización de millones de estrellas en grandes zonas del cielo. Y ahora podemos vislumbrar por primera vez las capacidades de este ambicioso esfuerzo.
Los científicos midieron la polarización de más de 1.500 estrellas en una parte del cielo casi 15 veces el área de la luna llena, las combinaron con distancias medidas para cada estrella por el satélite Gaia de la ESA y un sofisticado algoritmo que desarrollaron y cartografiaron con resolución sin precedentes los campos magnéticos en esa dirección del cielo. Esta es la primera vez que se reconstruye un volumen tan grande del campo magnético galáctico en tres dimensiones con una resolución tan fina, afirman los investigadores.
De acuerdo a los autores del estudio, se encontraron varias nubes de polvo en la región de la galaxia seleccionada y pudieron determinar por primera vez sus distancias (hasta miles de años luz) así como sus propiedades polarimétricas, revelando el campo magnético que impregna esas nubes. El equipo está publicando este primer mapa tomográfico de alta resolución del campo magnético galáctico sobre una región sustancial del cielo, que presentan hoy (23 de abril) en la revista Astronomy & Astrophysics.
"Esto representa un gran logro hacia un mapeo tridimensional de la Vía Láctea y su campo magnético", dice el profesor Vasiliki Pavlidou de la Universidad de Creta y profesor afiliado de IA-FORTH y coautor de la publicación. "La estructura del campo magnético galáctico actualmente no está bien delimitada, esto obstaculiza el progreso en varios campos de investigación, como el estudio de los rayos cósmicos de energía ultraalta. El potencial de este tipo de mapeo 3D para lograr avances en todos los dominios relacionados con el campo magnético galáctico es significativo".
Fuente:
https://phys.org/news/2024-04-glimpse-galaxy-magnetic-field-3d.html