Es probable que la mención de los campos magnéticos a escala cósmica se encuentre con un silencio incómodo en algunos círculos astronómicos, y después de un poco de revolver los pies y aclarar la garganta, la discusión pasará a temas más seguros. Probablemente juegan un papel en la evolución de las galaxias, si no en la formación de galaxias, y ciertamente son una característica del medio interestelar y el medio intergaláctico.
Se espera que la próxima generación de radiotelescopios, como LOFAR (matriz de baja frecuencia) y SKA (matriz de kilómetros cuadrados), permitan mapear estos campos con detalles sin precedentes, por lo que incluso si resulta que los campos magnéticos cósmicos solo juegan un papel trivial en la cosmología a gran escala: al menos vale la pena echarle un vistazo.
En el nivel estelar, los campos magnéticos desempeñan un papel clave en la formación de estrellas, al permitir que una protostar descargue el momento angular. Esencialmente, el giro de la protostar se ralentiza por arrastre magnético contra el disco de acreción circundante, lo que permite que la protostar siga atrayendo más masa sin separarse.
A nivel galáctico, los discos de acreción alrededor de agujeros negros de tamaño estelar crean chorros que inyectan material ionizado caliente en el medio interestelar, mientras que los agujeros negros supermasivos centrales pueden crear chorros que inyectan dicho material en el medio intergaláctico.
Dentro de las galaxias, los campos magnéticos de "semilla" pueden surgir del flujo turbulento de material ionizado, quizás aún más provocado por las explosiones de supernovas. En las galaxias de disco, dichos campos de semillas pueden amplificarse aún más por un efecto dinamo que surge al ser atraído hacia el flujo rotacional de toda la galaxia. Tales campos magnéticos a escala galáctica a menudo se ven formando patrones en espiral a través de una galaxia de disco, además de mostrar cierta estructura vertical dentro de un halo galáctico.
Pueden surgir campos de semillas similares en el medio intergaláctico, o al menos en el medio intragrupo. No está claro si los grandes vacíos entre los cúmulos galácticos contendrían una densidad suficiente de partículas cargadas para generar campos magnéticos significativos.
Los campos de semillas en el medio intracluster podrían amplificarse por un grado de flujo turbulento impulsado por chorros de agujeros negros supermasivos, pero, en ausencia de más datos, podríamos suponer que tales campos pueden ser más difusos y desorganizados que los que se ven dentro de las galaxias.
La intensidad de los campos magnéticos intracluster promedia alrededor de 3 x 10-6 gauss (G), que no es mucho. Los campos magnéticos de la Tierra promedian alrededor de 0.5 G y un imán de refrigerador es de aproximadamente 50 G. Sin embargo, estos campos intragrupo ofrecen la oportunidad de rastrear interacciones pasadas entre galaxias o cúmulos (por ejemplo, colisiones o fusiones), y quizás determinar qué papel jugaron los campos magnéticos. en el universo temprano, particularmente con respecto a la formación de las primeras estrellas y galaxias.
Los campos magnéticos se pueden identificar indirectamente a través de una variedad de fenómenos:
• La luz óptica está parcialmente polarizada por la presencia de granos de polvo que son atraídos a una orientación particular por un campo magnético y luego solo dejan pasar la luz en cierto plano.
• A mayor escala, entra en juego la rotación de Faraday, donde el plano de luz ya polarizada gira en presencia de un campo magnético.
• También hay división Zeeman, donde las líneas espectrales, que normalmente identifican la presencia de elementos como el hidrógeno, pueden dividirse en la luz que ha pasado a través de un campo magnético.
Los estudios de gran angular o todo el cielo de las fuentes de radiación sincrotrón (por ejemplo, púlsares y blazars) permiten medir una cuadrícula de puntos de datos, que pueden sufrir la rotación de Faraday como resultado de campos magnéticos en la escala intergaláctica o intracluster. Se anticipa que la alta resolución ofrecida por el SKA permitirá que las observaciones de los campos magnéticos en el universo temprano vuelvan a un desplazamiento al rojo de aproximadamente z = 5, lo que le da una visión del universo como era hace unos 12 mil millones de años.
Otras lecturas: Beck, R. Campos magnéticos cósmicos: observaciones y perspectivas.
