L’immagine mostra l’orientamento del campo magnetico nella galassia lontana 9io9, osservata quando l’universo aveva solo il 20 per cento della sua età attuale: la rilevazione più lontana mai effettuata del campo magnetico di una galassia.Le osservazioni sono state eseguite con Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), di cui l’Eso è partner. I grani di polvere all’interno di 9io9 sono in qualche modo allineati con il campo magnetico della galassia e per questo emettono luce polarizzata, il che significa che le onde luminose oscillano lungo una direzione preferita anziché in modo casuale. Alma ha rilevato questo segnale di polarizzazione, da cui gli astronomi hanno potuto ricavare l’orientamento del campo magnetico, mostrato qui come linee curve sovrapposte all’immagine Alma. Il segnale di luce polarizzata emesso dalla polvere allineata magneticamente in 9io9 era estremamente debole, rappresentando solo l’1 per cento della luminosità totale della galassia, quindi gli astronomi hanno sfruttato un trucco della natura per ottenere questo risultato. L’equipe è stata aiutata dal fatto che 9io9, sebbene molto distante da noi, venga ingrandita tramite un processo noto come lente gravitazionale. Ciò si verifica quando la luce proveniente da una galassia lontana, in questo caso 9io9, appare più luminosa e distorta poiché viene piegata dalla forza di gravità di un oggetto molto grande in primo piano. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao)/J. Geach et al.
Utilizzando Alma (l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), alcuni astronomi hanno rilevato il campo magnetico di una galassia così lontana che la sua luce ha impiegato più di 11 miliardi di anni per raggiungerci: la vediamo com’era quando l’universo aveva appena 2,5 miliardi di anni. Il risultato fornisce agli astronomi indizi vitali su come si sono formati i campi magnetici delle galassie come la Via Lattea.
I campi magnetici sono comuni a molti corpi astronomici nell’universo, siano essi pianeti, stelle o galassie. «Molti potrebbero non sapere che la nostra intera galassia e altre galassie sono permeate da campi magnetici, che si estendono per decine di migliaia di anni luce», dice James Geach, professore di astrofisica all’Università dell’Hertfordshire, nel Regno Unito, e autore principale dello studio pubblicato oggi da Nature.
«In realtà sappiamo molto poco su come si formano questi campi, nonostante siano fondamentali per l’evoluzione delle galassie», aggiunge Enrique Lopez Rodriguez, ricercatore all’Università di Stanford, negli Stati Uniti, che ha partecipato allo studio. Non è chiaro quanto presto nella vita dell’universo e quanto velocemente si formino i campi magnetici nelle galassie, perché finora gli astronomi hanno mappato i campi magnetici solo nelle galassie vicine a noi.
Ora, utilizzando Alma, di cui l’Eso (Osservatorio Europeo Australe) è partner, Geach e il suo gruppo hanno scoperto un campo magnetico già completamente formato in una galassia distante, simile nella struttura a quello osservato nelle galassie vicine a noi. Il campo è circa mille volte più debole del campo magnetico terrestre, ma si estende per oltre 16mila anni luce.
Questa immagine a infrarossi mostra la lontana galassia 9io9, vista qui come un arco rossastro curvato intorno a una galassia vicina a noi e luminosa. La galassia vicina agisce come una lente gravitazionale: la sua massa curva lo spaziotempo intorno a sé, piegando i raggi luminosi provenienti da 9io9 sullo sfondo e producendone la forma distorta. Questa veduta a colori è il risultato della combinazione di immagini a infrarossi scattate con Vista (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) dell’Eso in Cile e con il Chft (Canada France Hawaii Telescope) negli Stati Uniti. Crediti:
Eso/J. Geach et al.
«Questa scoperta ci fornisce nuovi indizi su come si formano i campi magnetici su scala galattica», spiega Geach. L’osservazione di un campo magnetico completamente sviluppato in questa fase iniziale della storia dell’universo indica che i campi magnetici che abbracciano intere galassie possono formarsi rapidamente mentre le giovani galassie crescono.
L’equipe ritiene che l’intensa formazione stellare nell’universo primordiale potrebbe aver avuto un ruolo nell’accelerare lo sviluppo dei campi. Inoltre, questi campi possono a loro volta influenzare il modo in cui si formeranno le generazioni successive di stelle. Il coautore e astronomo dell’Eso Rob Ivison sottolinea che la scoperta apre «una nuova finestra sui meccanismi interni delle galassie, perché i campi magnetici sono collegati al materiale che sta formando nuove stelle».
Per effettuare questa rilevazione, l’equipe ha cercato la luce emessa dai grani di polvere in una galassia distante, 9io9. Le galassie sono piene di grani di polvere che, quando è presente un campo magnetico, tendono ad allinearsi; la luce che emettono diventa quindi polarizzata. Ciò significa che le onde luminose oscillano lungo una direzione preferita anziché in modo casuale. Quando Alma ha rilevato e mappato un segnale polarizzato proveniente da 9io9, è stata confermata per la prima volta la presenza di un campo magnetico in una galassia molto distante.
«Nessun altro telescopio avrebbe potuto raggiungere questo obiettivo», conclude Geach. La speranza è che questa e altre future osservazioni di campi magnetici distanti aiutino a far luce sul mistero di come si formano queste strutture fondamentali nelle galassie.
Fonte: comunicato stampa Eso
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Polarized thermal emission from dust in a galaxy at redshift 2.6”, di J. E. Geach, E. Lopez-Rodriguez, M. J. Doherty, Jianhang Chen, R. J. Ivison, G. J. Bendo, S. Dye e K. E. K. Coppin
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