23 de julio de 2008

El antiguo campo magnético galáctico es más intenso de lo esperado

Imagen: Bernet et al.

Buscando pistas del pasado del Universo en sus confines, un equipo de científicos que incluye a Philipp Kronberg del Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL), Estados Unidos, ha propuesto que los campos magnéticos de galaxias antiguas como la nuestra fueron tan intensos como las que existen hoy en día, impulsando un replanteo en la forma de pensar cómo se formaron tanto nuestra galaxia como las demás.

Con telescopios potentes y sofisticadas mediciones, el equipo sondeó retrocediendo en el tiempo para ver el Universo antiguo, tal como era unos 8 a 9 mil millones de años atrás. Su investigación se publicó en la edición del 17 de julio de 2008 de la revista Nature.

Hasta ahora, la opinión predominante en la comunidad de astrofísicos ha sido que los campos magnéticos galácticos aumentaron gradualmente con el tiempo cósmico hasta su intensidad actual y que en el Universo naciente, los campos magnéticos eran inicialmente muy débiles. Los astrofísicos explican este crecimiento gradual del magnetismo, a lo largo del tiempo, con el modelo "dínamo galáctico" a gran escala.

La carta, en la actual edición de Nature, extiende un estudio paralelo y más amplio realizado por Kronberg et al., de los primeros campos magnéticos, en la edición de marzo de 2008 de The Astrophysical Journal. Este estudio, cuyos contribuyentes también incluyeron a David Higdon y Margaret Short, colegas del LANL, se basó principalmente en medidas de la rotación de Faraday (RM) en longitudes de onda de radio, más allá de lo que es visible para el ojo humano.

Al medir hasta qué punto las ondas de radio fueron desplazadas hacia el extremo rojo del espectro (conocido como "desplazamiento al rojo") Kronberg y sus colegas pudieron localizar la ubicación de los campos magnéticos en el Universo lejano.

Lo que permitió al equipo tener una mirada más detallada del Universo antiguo en esta carta a Nature, fue la adición de espectros ópticos de alta resolución realizados por Martín Bernet, Francesco Miniati, y Simon Lilly del Instituto Federal Suizo de Tecnología ETH, en Zürich, utilizando el telescopio de 8 metros del Observatorio Europeo Austral, ubicado en el Desierto de Atacama, Chile. Sus mediciones en longitudes de onda ópticas de más de 70 cuásares se combinaron con los datos RM que Kronberg ha ido recogiendo durante más de 25 años. Estos últimos datos se basan en mediciones muy precisas de RM de radio de varios de los más poderosos radiotelescopios, incluyendo al VLA, cerca de Socorro, Nuevo México, y el plato de 100 metros de Effelsberg, Alemania.

"Se pensaba que, mirando hacia atrás en el pasado, las galaxias primordiales no habían generado mucho campo magnético", dice Kronberg. "Los resultados de este estudio muestran que los campos magnéticos dentro de las galaxias similares a la Vía Láctea han sido tan intensos durante los dos últimos tercios de la edad del Universo como lo son ahora y, posiblemente, aún más."

Sirviendo como un espejo del pasado, el poderoso telescopio del Observatorio Europeo Austral, agregado a los datos de radio de RM, permitieron a los científicos realizar observaciones de los campos altamente magnéticos entre 8 y 9 mil millones de años para las 70 galaxias intervinientes cuyos débiles espectros ópticos de absorción las revelaron como galaxias "normales". Esto significa que varios miles de millones de años antes de la existencia del Sol, y luego de sólo unos pocos millones de años del Big Bang, las galaxias antiguas ya estaban dotadas de estos intensos campos magnéticos.

Esta investigación sugiere que los campos magnéticos de las galaxias no aparecieron debido a un lento efecto dínamo a gran escala, lo que les habría llevado 5 a 10 millones de años para llegar a sus actuales niveles medidos. "Debe haber alguna otra explicación para una mucho más rápida y anterior amplificación de los campos magnéticos galácticos", dice Kronberg. "Desde el momento en que se formaron las primeras estrellas y galaxias, sus campos magnéticos probablemente han sido amplificados por dínamos muy rápidas. Una buena posibilidad es que esto ocurrió en los flujos explosivos impulsados por las supernovas, y quizás incluso agujero negros en las primeras generaciones de galaxias".

Esta realización trae un nuevo enfoque sobre una cuestión más amplia acerca de cómo se forman las galaxias. En lugar de la opinión común que los campos magnéticos tienen poca relevancia para la génesis de las nuevas galaxias, ahora parece que son realmente importantes. Si es así, los intensos campos magnéticos de hace mucho tiempo son uno de los ingredientes esenciales que explican la existencia misma de nuestra galaxia y de otras similares.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.lanl.gov/