La rete di radiotelescopi ALMA ha osservato il campo magnetico della remota galassia 9io9, a circa 11 miliardi di anni luce dalla Terra. Mille volte meno intenso di quello terrestre e ampio 16 000 anni luce, è il più distante campo magnetico galattico mai individuato. A rivelarlo, l’emissione di luce polarizzata da parte dei granelli di polvere diffusi nella galassia.
Moltissimi oggetti astronomici sono dotati di un campo magnetico: pianeti come la Terra, satelliti naturali come la luna gioviana Ganimede, stelle come il Sole e perfino intere galassie come la Via Lattea. Un articolo pubblicato su «Nature» annuncia la scoperta del più remoto campo magnetico galattico mai misurato, associato alla galassia 9io9. Questa dista da noi 11 miliardi di anni luce, quindi la radiazione che raggiunge la Terra oggi ha iniziato il suo viaggio 11 miliardi di anni fa e ci mostra l’aspetto della galassia quando l’universo aveva appena un quinto della sua età attuale. (A essere precisi la distanza della galassia è ancora maggiore, in quanto nel tempo impiegato dalla luce ad arrivare fino a noi l’universo ha continuato a espandersi.)
La scoperta è stata compiuta mediante la rete di radiotelescopi ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), sita nel deserto di Atacama nel Cile settentrionale, progetto in cui l’Osservatorio australe europeo (ESO) è partner. I ricercatori hanno captato la luce polarizzata emessa dai granelli di polvere diffusi nella galassia. Questi, in presenza di un campo magnetico, si orientano seguendo le linee di forza del campo stesso e così facendo emettono radiazione polarizzata; in altre parole, il campo elettrico delle onde luminose non oscilla più in direzioni totalmente casuali, ma assume una direzione preferenziale. Gli astronomi hanno quindi potuto tracciare una mappa delle linee di forza magnetica in 9io9 e determinarne l’intensità.
La galassia 9io9 in luce infrarossa, visibile come una debole figura arcuata di colore rosso intorno a una galassia più vicina e luminosa. La massa di quest’ultima funge da lente gravitazionale, curvando lo spaziotempo e deviando le traiettorie dei raggi luminosi emessi da 9io9 che, di conseguenza, ci appare deformata e ingrandita. Le osservazioni sono state effettuate con il Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) dell’ESO, in Cile, e il Canada France Hawaii Telescope (CFHT), negli Stati Uniti.
Crediti: ESO/J. Geach et al.
Le linee definiscono la direzione del campo magnetico nella galassia 9io9, in base alle osservazioni di ALMA della luce polarizzata dei granelli di polvere.
Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach et al.
La luce polarizzata rivelata da ALMA è molto flebile, costituendo solo l’un per cento della radiazione globalmente emessa dalla galassia. Per facilitare le osservazioni gli scienziati hanno sfruttato l’effetto di lente gravitazionale che una galassia più vicina genera sulla retrostante 9io9, con la massa della prima che incurva lo spaziotempo all’intorno deviando e amplificando la luce in arrivo dalla lontanissima 9io9.
Il campo magnetico di 9io9 ha un’intensità che è appena un millesimo di quella del campo magnetico terrestre, ma in compenso avvolge la galassia per un’estensione di ben 16 000 anni luce. Malgrado giochino un ruolo importante nell’evoluzione delle galassie, ancora oggi i campi magnetici galattici restano alquanto misteriosi per quanto riguarda la loro origine. Non sappiamo quanto fosse giovane l’universo allorché le galassie iniziarono a formare i propri campi magnetici, né la rapidità alla quale tale processo ebbe luogo. E questo perché, al momento, è stato possibile studiare solamente i campi delle galassie prossime a noi.
La scoperta che una struttura antica quanto 9io9 abbia già un campo «maturo», analogo a quelli del nostro vicinato cosmico, indica come le galassie in formazione debbano aver sviluppato velocemente suddetti campi.
Secondo il gruppo di ricerca, l’intensa attività di formazione stellare nelle giovani galassie può aver favorito l’insorgenza dei campi magnetici, che a loro volta devono aver inciso sulla nascita di stelle nella galassia medesima. Lo studio in questione, e gli altri che verranno, potrebbero consentirci di gettare luce su questo interessante e fondamentale aspetto dell’evoluzione galattica.
