Imagen compuesta de la galaxia NGC 4631, la "Galaxia de las ballenas, "revelando grandes estructuras magnéticas. Crédito:Imagen compuesta de Jayanne English de la Universidad de Manitoba, con datos de radio NRAO VLA de Silvia Carolina Mora-Partiarroyo y Marita Krause del Instituto Max-Planck de Radioastronomía. Las observaciones son parte del proyecto Continuum HAlos in Near Galaxies - an EVLA Survey (CHANG-ES). Los datos ópticos eran del telescopio Mayall de 4 metros, recopilado por Maria Patterson y Rene Walterbos de la Universidad Estatal de Nuevo México. Arpad Miskolczi de la Universidad de Bochum proporcionó el código de software para trazar las líneas del campo magnético.
Esta imagen de la "Galaxia ballena" (NGC 4631), hecho con Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation, revela filamentos similares a pelos del campo magnético de la galaxia que sobresalen por encima y por debajo del disco de la galaxia.
La galaxia espiral se ve de canto con su disco de estrellas mostrado en rosa. Los filamentos, se muestra en verde y azul, se extienden más allá del disco hacia el halo extendido de la galaxia. El verde indica filamentos con su campo magnético apuntando aproximadamente hacia nosotros y el azul con el campo apuntando hacia afuera. Este fenómeno, con el campo alternando en dirección, nunca antes se ha visto en el halo de una galaxia.
"Esta es la primera vez que detectamos claramente lo que los astrónomos llaman a gran escala, coherente, campos magnéticos lejos en el halo de una galaxia espiral, con las líneas de campo alineadas en la misma dirección a distancias de mil años luz. Incluso vemos un patrón regular de este campo organizado cambiando de dirección, "dijo Marita Krause, del Instituto Max-Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania.
Un equipo internacional de astrónomos que forman parte de un proyecto llamado Continuum HAlos en galaxias cercanas, un estudio EVLA (CHANG-ES), dirigido por Judith Irwin de Queen's University en Ontario, dijo que la imagen indica una gran escala, campo magnético coherente que se genera por la acción de la dínamo dentro de la galaxia y que gira en espiral hacia afuera en forma de cuerdas magnéticas gigantes perpendiculares al disco.
"Somos un poco como los ciegos y el elefante, ¡ya que cada vez que miramos la galaxia de una manera diferente llegamos a una conclusión diferente sobre su naturaleza! Sin embargo, parece que tenemos una de esas raras ocasiones en las que una teoría clásica, sobre generadores magnéticos llamados dínamos, predijo bastante bien las observaciones de NGC 4631. Nuestro modelo de dínamo produce campos magnéticos en espiral en el halo que son una continuación de los brazos espirales normales en el disco de la galaxia. "dijo Richard Henriksen, de la Queen's University.
Los científicos continúan su trabajo para refinar aún más su comprensión de la estructura magnética completa de la galaxia.
La imagen se hizo combinando datos de múltiples observaciones con las antenas de plato gigantes del VLA dispuestas en diferentes configuraciones para mostrar tanto estructuras grandes como detalles más finos dentro de la galaxia. Se analizaron las ondas de radio emitidas naturalmente desde la galaxia para revelar los campos magnéticos, incluyendo sus direcciones.
Los científicos dijeron que las técnicas utilizadas para determinar la dirección de las líneas del campo magnético, ilustrado por esta imagen, ahora se puede usar en esta y otras galaxias para responder preguntas importantes sobre si los campos magnéticos coherentes son comunes en los halos galácticos y cuáles son sus formas.
Construyendo tal imagen, ellos dijeron, puede responder preguntas importantes como cómo las galaxias adquieren campos magnéticos, y si todos esos campos son producidos por un efecto dinamo. ¿Pueden estos campos de halo de galaxias iluminar el origen misterioso de los campos magnéticos intergalácticos aún más grandes que se han observado?
NGC 4631, 25 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Canes Venatici, tiene alrededor de 80, 000 años luz de diámetro, un poco más pequeña que nuestra propia Vía Láctea. Fue descubierto por el famoso astrónomo británico Sir William Herschel en 1787. Esta imagen también muestra a un compañero, NGC 4627, una pequeña galaxia elíptica, justo por encima de NGC 4631.
Los resultados se publicaron en la revista. Astronomía y Astrofísica .
Los modelos teóricos se describen en Woodfinden et al. 2019 MNRAS , 487, 1498.