Una galaxia 'récord' muestra que vivimos en un universo magnético

Los astrónomos la consideran una galaxia 'de récord', puesto que es la más distante de la que se ha observado una peculiaridad muy concreta: un campo magnético fuerte y organizado. Una característica inusual en galaxias de esa edad, y que da importantes pistas sobre cómo se crea y evoluciona el magnetismo en el universo.

Se encuentra a cinco mil millones de años luz de la Tierra, y posee una fuerza y configuración similar a la observada en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, aunque ésta, lógicamente, es cinco mil millones de años más joven. ¿Por qué su observación es tan importante? Su actividad magnética es la prueba de que los campos magnéticos galácticos se forman en la vida temprana de las galaxias, y permanecen, desde entonces, relativamente estables. Mirar hacia ella es como contemplar el pasado de nuestra propia galaxia, para comprender cómo ha evolucionado el magnetismo en nuestra propia región del universo.

El hallazgo ha sido publicado en la revista Nature Astronomy, y la líder del estudio, astrónoma del Instituto Max Planck de Radioastronomía, la Dra. Sui Ann Mao, lo califica como "emocionante".

Como todos los cuerpos celestes, las galaxias tienen su propio campo magnético, pero éste es increíblemente débil: un millón de veces más débil que el campo magnético de la Tierra. Previo a esta investigación, existía la teoría de que el campo magnético de una galaxia joven comienza siendo débil y entrelazado, haciéndose más fuerte y organizado con el tiempo. Pero esto no es lo que la observación de esta lejana galaxia nos indica.

Imagen: contorno de radio de intensidad total de 5 GHz del sistema de lentes gravitacionales./doi:10.1038/s41550-017-0218-x.

Debido a que el campo magnético de la galaxia observada no es muy diferente de los campos que observamos en nuestra Vía Láctea y galaxias cercanas, esta detección es una evidencia de que el magnetismo galáctico aparece relativamente temprano en lugar de crecer lentamente con el tiempo, como afirmaba esta teoría.

Detección mediante rotación de Faraday

Estudiar la evolución de los campos magnéticos galácticos requiere observaciones de galaxias a diferentes distancias de nosotros, es decir, de diferentes edades. Pero estas observaciones son difíciles de hacer, en parte porque un campo magnético no puede ser detectado directamente. En cambio, sólo podemos detectar una observando la huella magnética que deja en la luz que pasa a través de ella; un efecto conocido como rotación de Faraday.

El equipo del Instituto Max Plank fue capaz de realizar la observación porque un cuásar (galaxia muy brillante y distante) se situaba un poco más allá de la galaxia estudiada, en la misma línea de visión. Gracias a esta ‘alineación’ casual, la luz emitida por el cuásar permitió recoger la huella magnética de la rotación de Faraday, en su camino hacia la Tierra.

La observación se realizó utilizando un conjunto de antenas de radio telescopio en las Llanuras de San Agustín llamado Very Large Array, en el desierto de Nuevo México, operado por el Observatorio Nacional de Radioastronomía.

"Nadie sabe de dónde viene el magnetismo cósmico o cómo se generó", en palabras del profesor Bryan Gaensler, coautor del estudio. "Pero ahora, hemos obtenido una pista importante necesaria para resolver este misterio, al extraer el 'registro fósil' del magnetismo en una galaxia de miles de millones de años antes de nuestros días".

Referencias:

S. A. Mao, C. Carilli, B. M. Gaensler, O. Wucknitz, C. Keeton, A. Basu, R. Beck, P. P. Kronberg & E. Zweibel. 'Detection of microgauss coherent magnetic fields in a galaxy five billion years ago'. Nature Astronomy (2017). doi:10.1038/s41550-017-0218-x