Astrônomos mapearam os campos magnéticos da Via Láctea em 3D

Nossa galáxia está cheia de campos magnéticos. Eles vêm não apenas de estrelas e planetas, mas também de berçários estelares empoeirados e do gás hidrogênio difuso do espaço interestelar. 

Há muito que conhecemos este campo magnético galáctico, mas mapeá-lo em detalhe representa um desafio. Agora, um novo estudo nos dá um mapa tridimensional detalhado desses campos, com algumas surpresas.

Campos magnéticos mapeados na Galáxia do Redemoinho. Crédito: NASA, equipe científica SOFIA, ESA, STScI 

Os campos magnéticos não emitem luz por si próprios, por isso não podemos simplesmente escanear o céu com telescópios ópticos para ver onde eles estão. Em vez disso, devemos procurar maneiras pelas quais os campos magnéticos fazem com que partículas carregadas emitam luz, ou como a luz distante é afetada pelo gás interestelar dentro do campo magnético. 

Para objetos como estrelas e planetas, mapeamos principalmente seus campos magnéticos por meio de partículas carregadas. Os íons podem ficar presos pelas linhas do campo magnético, espiralando ao longo delas à medida que emitem luz. Foi assim que mapeamos pela primeira vez o campo magnético de Júpiter e como podemos estudar os campos magnéticos dos discos de acreção dos buracos negros.

 Mas os campos magnéticos galácticos são muito mais fracos e difusos. Embora as partículas carregadas possam espiralar ao longo dos campos magnéticos galácticos, a luz que emitem é muitas vezes demasiado fraca para ser detectada. Então, em vez disso, usamos um truque de luz polarizada.

A luz polarizada é aquela onde suas ondas oscilam em uma direção específica, em vez de aleatoriamente em várias direções. É frequentemente usado em óculos de sol polarizados, que filtram a luz espalhada por objetos brilhantes, e água, que ajuda a eliminar o brilho. Existem muitas coisas no espaço que emitem luz polarizada, como pulsares e matéria dentro de discos de acreção. Os radiotelescópios, em particular, podem detectar a polarização desta luz, o que dá aos astrónomos mais informações do que de outra forma teriam.

Uma das propriedades da luz polarizada é que diferentes frequências se movem através do gás ionizado em velocidades ligeiramente diferentes. Isso fornece um feixe de luz polarizada e rotação efetiva dependendo da quantidade de gás ionizado que ele atravessa. Como o gás ionizado é capturado por campos magnéticos, podemos mapear os campos magnéticos observando a polarização de várias fontes de luz. 

As linhas brancas mostram a estrutura complexa dos campos magnéticos na nossa galáxia. Crédito: Doi, et al

Isto já foi feito antes e nos deu um mapa aproximado dos campos magnéticos em nossa galáxia. O que estes estudos descobriram foi que os campos magnéticos da Via Láctea tendem a cair uniformemente ao longo da forma do disco da galáxia. 

Este novo estudo deu um passo adiante. Utilizando dados da sonda Gaia, a equipa obteve um mapa detalhado da distribuição de estrelas e nebulosas na região local da nossa galáxia. Eles então combinaram isso com observações de polarização do braço espiral de Sagitário. Juntos, isso lhes deu um mapa detalhado do campo magnético tridimensional da região. 

Eles descobriram que os campos magnéticos não são uniformes e não ficam simplesmente ao longo do plano galáctico. Mesmo nas regiões difusas do espaço interestelar, os campos magnéticos galácticos podem assumir formas complexas. Muitas de suas linhas de campo divergem significativamente do plano galáctico. 

Eles também descobriram que estes campos magnéticos galácticos podem interagir fortemente com berçários estelares, penetrando-os e afetando o movimento do gás e da poeira. Isto poderia explicar como alguns berçários estelares têm regiões de formação estelar que não poderiam ter sido formadas apenas pela gravidade. 

À medida que captamos uma visão mais detalhada dos campos magnéticos, compreenderemos melhor como eles interagem com a galáxia como um todo. Eles não afetam apenas a formação de novas estrelas, mas também podem impactar a estrutura das galáxias e a forma como elas evoluem ao longo do tempo.

Fonte: universetoday.com