Campos cósmicos:un corte a través del cúmulo de galaxias Perseus Piscis en el Universo actual con la distribución de la materia representada en gris y las flechas azules resaltando el campo magnético de Harrison. Crédito:MPI para astrofísica
En las primeras fracciones de segundo después del nacimiento de nuestro universo, no solo partículas elementales y radiación, pero también se generaron campos magnéticos. Un equipo dirigido por el Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching ahora ha calculado cómo deberían verse estos campos magnéticos hoy en el universo, con gran detalle y en 3-D.
El Big Bang todavía está envuelto en un misterio en muchos aspectos. Los cosmólogos utilizan varias formas de intentar obtener información sobre los primeros momentos de nuestro universo. Una posibilidad son los campos magnéticos cósmicos, que fueron creados por el nacimiento del universo y deberían haber sobrevivido hasta el día de hoy.
Además de una serie de mecanismos altamente especulativos, que se han propuesto para esta llamada magnetogénesis, hay un efecto físico-plasma simple:el efecto Harrison. Esto debe haber producido campos magnéticos en el Big Bang. Los movimientos de vórtice en el plasma del universo temprano produjeron corrientes eléctricas debido a la fricción, induciendo así un campo magnético.
Conociendo los vórtices de plasma en ese momento temprano, se podría calcular en detalle cómo se generaron estos campos magnéticos. Si uno también supiera los movimientos del plasma desde entonces, se podría calcular cómo deberían verse estos campos magnéticos hoy.
La información necesaria está contenida en la distribución de las galaxias que nos rodean, ya que este es el resultado del movimiento de la materia desde el universo temprano. Hoy conocemos bastante bien las leyes que conducen a la formación de galaxias. Esto nos permite, a partir de la distribución de galaxias de hoy, rastrear la evolución de la distribución de la materia con bastante precisión. Con esta información, es posible predecir los campos magnéticos generados por el efecto Harrison en el universo actual.
Un vistazo a lo desconocido:esta vista del cielo muestra la fuerza del campo magnético de Harrison promediada dentro de una esfera con un radio de 300 millones de años luz alrededor de la Tierra. Las dos regiones con campos particularmente más fuertes son el cúmulo de galaxias Perseus Piscis (derecha) y el cúmulo Virgo (arriba). Crédito:MPI para astrofísica
Un equipo internacional dirigido por el Instituto Max Planck de Astrofísica utilizó esta lógica para calcular los restos actuales de los campos magnéticos primordiales en nuestro vecindario cósmico. Para tal fin, Los investigadores primero investigaron la distribución de las galaxias en nuestro vecindario y calcularon la distribución de la materia en el momento del Big Bang. Tomaron en cuenta el efecto Harrison y finalmente trasladaron los campos producidos con él al presente. Los científicos pudieron así predecir la estructura y morfología del campo magnético primordial en los 300 millones de años luz circundantes.
Desafortunadamente, la teoría no se puede probar mediante la observación:el campo magnético calculado es 27 órdenes de magnitud más pequeño que el campo magnético de la Tierra y, por lo tanto, muy por debajo del umbral de medición actual. Estos campos magnéticos son extremadamente débiles, veintisiete órdenes de magnitud más pequeños que el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, las predicciones muy precisas para la estructura del campo magnético vista desde la Tierra. ) y en lugares conocidos del Universo muestran que podemos comprender nuestro cosmos con alta precisión y calcular efectos sutiles en su interior. Y quién sabe con qué precisión seremos capaces de medir los campos magnéticos en 100 años:Einstein también pensó que las ondas gravitacionales que predijo serían demasiado débiles para detectarlas.
