Mapeando el campo magnético de la Vía Láctea en 3D

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La posición del cielo en la zona estudiada es de unos cuatro grados cuadrados. Izquierda: Mapa de emisión de polvo de todo el cielo. Medio: Amplíe el mapa hacia las áreas estudiadas, que incluye parte del Anillo Celestial Norte al este del mapa. Derecha: Una mirada más cercana al área estudiada. Las secciones negras indican la dirección de polarización de las estrellas en nuestro estudio. crédito: Astronomía y astrofísica. (2024). doi: 10.1051/0004-6361/202349015

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La posición del cielo en la zona estudiada es de unos cuatro grados cuadrados. Izquierda: Mapa de emisión de polvo de todo el cielo. Medio: Amplíe el mapa hacia las áreas estudiadas, que incluye parte del Anillo Celestial Norte al este del mapa. Derecha: Una mirada más cercana al área estudiada. Las secciones negras indican la dirección de polarización de las estrellas en nuestro estudio. crédito: Astronomía y astrofísica. (2024). doi: 10.1051/0004-6361/202349015

Todos estamos familiarizados con el concepto de campo magnético terrestre. Resulta que la mayoría de los objetos en el espacio tienen campos magnéticos, pero son muy difíciles de medir. Los astrónomos han desarrollado un método ingenioso para medir el campo magnético de la Vía Láctea utilizando luz polarizada de granos de polvo interestelar que se alinean con las líneas del campo magnético. Un nuevo estudio ha iniciado este proceso de mapeo y ha mapeado un área que cubre el equivalente a 15 veces la luna llena.

Mucha gente recordará los experimentos que realizó en la escuela utilizando limaduras de hierro y barras magnéticas para detectar su campo magnético. No es precisamente fácil capturar el campo magnético de la Vía Láctea. El nuevo método para medir el campo se basa en pequeños granos de polvo que impregnan el espacio interestelar.

Los granos de polvo tienen un tamaño similar al de las partículas de humo, pero no son esféricos. Al igual que un barco que se deja llevar por la corriente, el eje longitudinal de las partículas de polvo tiende a alinearse con el campo magnético local. Al hacerlo, emiten un brillo a la misma frecuencia que la radiación cósmica de fondo, que es con lo que se sintonizan los astrónomos.

Las partículas no sólo brillan, sino que también absorben la luz de las estrellas que las atraviesa, como si fueran filtros polarizadores. La polarización de la luz es familiar para los fotógrafos que pueden utilizar filtros polarizadores para oscurecer el cielo y gestionar los reflejos. El fenómeno de la polarización se refiere a la propagación de la luz. A medida que se mueve a través de un medio, transporta energía de un lugar a otro, pero en el camino exhibe propiedades ondulatorias.

La naturaleza ondulatoria consiste en desplazamientos alternos del medio por el que viajan (imaginemos una onda en el agua). El desplazamiento no siempre es el mismo que la dirección de viaje; A veces es paralelo y otras veces es perpendicular. En la polarización, el desplazamiento se limita a una sola dirección.

En las partículas del espacio interestelar, las propiedades de polarización captan el campo magnético y polarizan la luz que viaja a través de ellas para revelar detalles del campo magnético. Como en la Tierra, las líneas del campo magnético son cruciales para la evolución galáctica. Regulan la formación de estrellas, dan forma a la estructura de la galaxia y, como ríos galácticos gigantes, dan forma y dirigen el flujo de gas alrededor de la galaxia.

Investigadores del Instituto Interuniversitario de Altas Energías de Bélgica utilizaron el estudio PASIPHAE, una colaboración internacional que explora el campo magnético de polarización en el polvo interestelar, para iniciar el proceso. Midieron la polarización de más de 1.500 estrellas que cubren un área del cielo no más de 15 veces el tamaño de la luna llena.

Luego, el equipo utilizó datos del satélite de astrometría Gaia y un nuevo algoritmo para mapear los campos magnéticos de la galaxia en esa parte del cielo. El estudio es publicado en la revista Astronomía y astrofísica..

Esta es la primera vez que un proyecto a gran escala intenta mapear el campo gravitacional de la Vía Láctea. Llevará algún tiempo completar todo el mapeo, pero cuando esté completo proporcionará una gran visión no sólo del campo magnético de las galaxias sino también de la evolución de las galaxias en todo el universo.

más información:
V. Pelgrims et al., Primer mapa tomográfico basado en la polarización de la luz estelar del medio interestelar magnetizado, Astronomía y astrofísica. (2024). doi: 10.1051/0004-6361/202349015

Información de la revista:
Astronomía y astrofísica.


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