Un campo magnético primordial podría permear el Universo

Cuando se trata de desentrañar los secretos del universo, a veces el demonio se esconde en el ruido de fondo

En la década de los 60, los científicos que trataban de encontrar una fuente de interferencia de radio descubrieron la radiación de fondo de microondas, un vestigio extremadamente débil del Big Bang que impregna el cielo.

Ahora dos físicos que procuraban aclarar cierta borrosidad no esperada en unas imágenes de distantes agujeros negros supermasivos dicen haber hallado otro posible vestigio del Big Bang: un campo magnético extremadamente débil que se extiende por el universo.

Si los científicos confirman este hallazgo, ayudaría a revelar el origen del magnetismo en el cosmos.

Los investigadores que hicieron el descubrimiento encontraron una pista importante en imágenes de agujeros negros supermasivos que ocupan el centro de la mayoría de las galaxias, si no todas. Con masas de hasta mil millones de soles, estos monstruos pueden causar estragos en sus entornos al engullir todo tipo de estrellas, nubes de polvo y gas, e incluso otros agujeros negros que tengan la mala suerte de derivar demasiado cerca de estos inmensos pozos gravitacionales. Al consumir la materia, los agujeros negros supermasivos expulsan enormes cantidades de energía en forma de grandes chorros de partículas que se extienden mucho más allá de sus confines galácticos y viajan a casi la velocidad de la luz.

En el nuevo estudio, los físicos Shin’ichiro Ando del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, y Alexander Kusenko, de la Universidad de California en Los Ángeles, examinaron imágenes de agujeros negros supermasivos recogidas por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi, buscando algo que se sospechaba hace mucho tiempo, pero nunca se había observado: la posibilidad de que exista un campo magnético intergaláctico primordial.

Si existe este campo magnético, podría dispersar los fotones de alta energía que emiten los chorros de un agujero negro supermasivo y borronear las imágenes recogidas por los detectores a bordo del Fermi, del mismo modo que una niebla puede borronear una fotografía en la Tierra. Sin embargo, el efecto es tan minúsculo que no se puede detectar en una imagen única. De modo que Ando y Kusenko tomaron datos del Fermi de 170 agujeros negros diferentes y los combinaron en una imagen compuesta única. Luego compararon esta composición con el producto de un modelo matemático que mostraba cómo se vería la imagen si todos los fotones de alta energía de los agujeros negros supermasivos hubiesen llegado a los detectores del Fermi a los niveles de energía esperados. Pero las imagen real y la simulada no coincidieron.

Una imagen compuesta de 170 agujeros negros supermasivos (derecha)
resultó más borrosa en la realidad (izquierda, arriba) que lo predicho por
modelos informáticos (izquierda, abajo). Crédito: NASA; (inserciones arriba
y abajo) S. Ando and A. Kusenko, The Astrophysical Journal Letters
(10 de octubre de 2010)

Un análisis posterior, más detallado, dio el resultado que los investigadores estaban buscando: en algún lugar de la inmensidad del espacio, los millones o miles de millones de años luz entre los chorros del agujero negro y los instrumentos de Fermi, algo dispersó los fotones de manera muy sutil. Los cálculos de los investigadores, publicados online el 17 de septiembre en Astrophysical Journal Letter, sugieren que un campo magnético equivalente a alrededor de una mil miillonésima de millonésima (10-15) de la intensidad del magnetismo de la Tierra habría interactuado con los fotones. Este fenómeno ha distorsionado lo suficiente su energía para crear un efecto de «halo» en las imágenes de rayos gamma que llegan desde los agujeros negros supermasivos.

«El universo primitivo tenía varios mecanismos para generar campos magnéticos», dice Ando, explicando que esos «campos primordiales semilla» es probable que hayan sido amplificados dentro de las galaxias por los movimientos convectivos del gas caliente. Este resultado puede ser «un elemento de cambio real», añade Kusenko.

«Es un documento muy interesante que nos empuja hacia áreas que nunca hemos observado antes», dice el astrofísico Christopher Reynolds de la Universidad de Maryland en College Park. Él dice que las conclusiones de los investigadores son muy sensibles, pero advierte que podría haber otra fuente potencial para el campo magnético, lo que él llama la «contaminación intergaláctica», causada por los mismos chorros de partículas de alta energía, cargados magnéticamente, que emanan de los agujeros negros supermasivos. Por otra parte, añade, ahora que Ando y Kusenko han ofrecido una medición de la fuerza del campo intergaláctico, los científicos pueden tratar de hacer un modelo para ver si es primordial o es resultado de los chorros de alta energía.

Fuente: Science. Aportado por Eduardo J. Carletti

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