Usando telescopios que estudian el cielo en la frecuencia de microondas del espectro electromagnético, los astrónomos han mapeado con éxito la estructura del campo magnético de la Vía Láctea. El avance obtenido permitirá acceder a nueva información sobre la formación de estrellas, los rayos cósmicos y muchos otros procesos astrofísicos.

Un equipo internacional de científicos ha logrado crear el mapa más preciso hasta hoy del campo magnético de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Los investigadores utilizaron los datos aportados por la Colaboración QUIJOTE, cuyas instalaciones están ubicadas en el Observatorio del Teide en Tenerife, en las Islas Canarias, España. Se trata de dos telescopios de 2,5 metros de diámetro, especializados en observar el cielo en la frecuencia de microondas del espectro electromagnético

Según una nota de prensa de la Royal Astronomical Society, en el Reino Unido, el mapa se aprecia como una matriz multicolor brillante de remolinos: en ella, el núcleo o centro de la Vía Láctea está representado por las manchas y remolinos de color rojo más oscuro, que indican una mayor acumulación de estrellas y otras estructuras, disponiéndose a su alrededor otros flujos anaranjados visibles. El resto del mapa muestra diferentes tonos de azul y verde.

Hacia los orígenes del Universo

La nueva investigación, cuyas conclusiones se publican en seis artículos científicos diferentes aparecidos recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, podría aportar una información vital para profundizar en el conocimiento de temas claves para la astronomía, como por ejemplo la formación de las estrellas o el origen de los rayos cósmicos

Liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el mapeo se inició en 2012. Una década después, el trabajo de científicos españoles y de diferentes partes del mundo ha dado como resultado la descripción más detallada hasta la fecha de la estructura de la Vía Láctea en la frecuencia de microondas, mostrando como nunca antes la forma de su campo magnético

En ese marco, es crucial el fenómeno de polarización: se trata de una propiedad de las ondas transversales, como las ondas de luz, que especifica la dirección de sus oscilaciones y permite comprobar la presencia de un campo magnético. Un punto clave es que este mapa complementa los estudios previos en torno a la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB), los residuos de la radiación que dejó el Big Bang o estallido inicial, capaces de proporcionar una visión detallada de la historia temprana del cosmos.

Revelando los misterios del cosmos

Además, los investigadores destacaron que el nuevo mapa aporta una visión complementaria de la galaxia, en un rango de frecuencias diferente a los avances conseguidos en misiones espaciales como Planck y WMAP. La radiación estudiada en este nuevo esfuerzo es el resultado de la emisión de partículas cargadas, que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz dentro del campo magnético galáctico. En consecuencia, la nueva herramienta brinda una oportunidad única para estudiar el magnetismo en el Universo

Al mismo tiempo, como la evidencia científica sugiere que el Universo pasó por una fase de rápida expansión, llamada inflación, una fracción de segundo después del Big Bang, sería posible encontrar algunas consecuencias observables al estudiar la polarización del fondo cósmico de microondas. Medir esas características es complejo porque tienen una amplitud pequeña, pero además porque son menos brillantes que la emisión polarizada de nuestra propia galaxia. Sin embargo, el nuevo mapa podría facilitar el trabajo.

Si los científicos logran finalmente medir esos parámetros, tendremos información indirecta de las condiciones físicas en las etapas más tempranas de nuestro Universo, cuando las escalas de energía eran mucho más altas que las que podemos estudiar actualmente desde la Tierra. Esto tiene enormes implicaciones para nuestra comprensión de la física fundamental y de múltiples fenómenos cósmicos, cuyo origen y naturaleza aún siguen sin conocerse.

Referencias

QUIJOTE scientific results – IV. A northern sky survey in intensity and polarization at 10–20 GHz with the multifrequency instrument. J A Rubiño-Martín et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3439

QUIJOTE scientific results – V. The microwave intensity and polarization spectra of the Galactic regions W49, W51 and IC443. D Tramonte et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3502

QUIJOTE scientific results – VI. The Haze as seen by QUIJOTE. F Guidi et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3468

QUIJOTE scientific results – VII. Galactic AME sources in the QUIJOTE-MFI northern hemisphere wide survey. F Poidevin et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3151

QUIJOTE scientific results – VIII. Diffuse polarized foregrounds from component separation with QUIJOTE-MFI. E de la Hoz et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3020

QUIJOTE scientific results – IX. Radio sources in the QUIJOTE-MFI wide survey maps. D Herranz et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac3657