Los campos magnéticos galácticos, un tenaz enigma

El origen del campo magnético de las galaxias está generalmente atribuido a un efecto dinamo análogo al que produce el campo terrestre. Las nuevas observaciones realizadas con la ayuda del VLT (Telescopio muy Grande) en Chile muestran que posiblemente no sea el caso. Pero la explicación definitiva tarda en llegar.

De la misma forma que Auguste Comte se había equivocado completamente en el siglo XX prediciendo que jamás se conocería la temperatura y la composición de los astros por no poder ir hasta allí, un astrofísico que hubiera afirmado que los campos magnéticos de otras galaxias quedarían eternamente observables habría visto su opinión firmemente desmentida por la utilización del efecto Faraday*. Gracias a él, podemos detectar y medir la intensidad de un campo magnético en los espacios interestelares, y hasta intergalácticos, simplemente observando los cambios de polarización sobre la luz cuando atraviesa tal campo.

Así es como hace casi 60 años, se descubrió la existencia de un campo magnético a la escala de la Vía Láctea y luego, rápidamente, en otras galaxias. Desde luego, los astrofísicos no tardaron en proponer explicaciones para la existencia de tales campos.

La solución más corrientemente adoptada, pero establecida sin gran convicción ni base observacional verdaderamente convincente, es la de una formación lenta a partir del efecto dinamo en el plasma conductor interestelar. Pero han sido propuestas otras teorías, como la de un campo magnético primordial en el marco de las soluciones cosmológicas anisótropas de las ecuaciones de Einstein unidas a los fluidos y a las ecuaciones de Maxwell.

Fuente | Astroseti

Campos demasiado fuertes.

De modo interesante, la teoría de cuerdas, particularmente la del Pre-Big Bang de Veneziano-Damour-Gasperini, implica la creación, temprano en la historia del Universo, de campos magnéticos a la escala de las galaxias e incluso más allá. Todas estas teorías especulativas están, sin embargo, dejadas de lado actualmente pero habrá posiblemente que volver a ellas si se consideran los trabajos publicados en Nature por un grupo de astrónomos entre los cuales se encuentra Simón Lilly, profesor en el Instituto de Astronomía del célebre ETH de Zurich dónde enseñaron Einstein, Weyl y Pauli.

Un mapa de intensidades del campo magnético en una galaxia. © Instituto Max-Planck de Radioastronomía (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Los astrónomos estudiaron la propagación de la luz emitida por 76 quásares cuando el Universo tenía sólo un tercio de su edad actual que es, recordémoslo, de 13,7 mil millones de años. A partir de las líneas de absorción del magnesio y del efecto combinado de los campos magnéticos de las galaxias que se interponían entre estos quásares y nosotros, fue posible concluir que hasta en un pasado remoto, los campos magnéticos de las galaxias eran ya fuertes. Su valor sería comparable al del campo de nuestra Vía Láctea, es decir cerca de aproximadamente 10 microgauss, es decir un millón de veces más débil que la fuerza del campo magnético terrestre.

Tal valor está en contradicción con una amplificación lenta, en el transcurso del tiempo, de los campos magnéticos débiles por el efecto dinamo. No está en el mecanismo el origen de los campos galácticos, por lo que ha de revisarse para aplicarlo a las galaxias.

Para saber más:

El efecto Faraday (denominado a veces como rotación Faraday) fue descubierto en 1845 por el físico Michael Faraday, e intenta demostrar la interacción entre la luz y un campo magnético. El efecto describe cómo el plano de polarización de la luz puede cambiar y muestra cómo su alteración es proporcional a la intensidad del componente del campo magnético en la dirección de propagación de la onda luminosa.

El efecto Faraday, un efecto magneto-óptico, es la primera evidencia experimental de que la luz y el magnetismo están relacionados. Hoy en día la base teórica para definir esta relación se denomina Teoría electromagnética, y fue desarrollada por James Clerk Maxwell entre los años 1860 y 70. Este efecto ocurre en la mayoría de los materiales dieléctricos transparentes afectados por fuertes campos magnéticos (por ejemplo: 5 Tesla (50 000 gauss) para hacer rotar la polarización 90 grados).

El efecto Faraday es resultado de una resonancia ferromagnética cuando la permeabilidad de un material se representa por un tensor. Esta resonancia provoca que las ondas se descompongan en dos rayos polarizados circularmente y que se propagan con velocidades diferentes. Esta propiedad se conoce como birrefringencia circular. Los rayos se recombinan al llegar a la interfase del medio, de tal forma que la onda resultante final tiene una rotación de su plano de polarización.