Gracias a nuevas técnicas sofisticadas e instalaciones de última generación, la astronomía ha entrado en una nueva era en la que finalmente se puede acceder a la profundidad del cielo. Los ingredientes de nuestro hogar cósmico, la Vía Láctea (estrellas, gas, campos magnéticos), por fin pueden mapearse en 3D.
El espacio entre las estrellas está sucio. Está lleno de pequeños granos de polvo, la mayoría de los cuales son de tamaño similar al humo de un cigarrillo. Los granos no son esféricos y, como resultado, su eje largo tiende a alinearse con cualquier campo magnético galáctico local. Estos granos de polvo también emiten un brillo polarizado en las mismas frecuencias que el fondo cósmico de microondas (las "cenizas" del Big Bang), contaminando así nuestra visión de los primeros momentos de la vida del universo.
También absorben parte de la luz de las estrellas que pasa a través de ellos, como lo haría un filtro polaroid, imprimiendo información sobre los campos magnéticos dentro de los cuales viven en la polarización de la luz emergente. La polarización es una propiedad de los rayos de luz que indica una dirección característica que tienen, siempre perpendicular a la dirección en la que se propaga la luz en el espacio.
Los campos magnéticos son tremendamente importantes para la evolución de nuestra galaxia, regulando la formación de nuevas estrellas, dando forma a las estructuras galácticas y convirtiendo los flujos de gas en aceleradores cósmicos más potentes que el CERN.
La polarización de la luz de las estrellas es entonces la clave:contiene información sobre los campos magnéticos más importantes de la galaxia, y es la "tela para el polvo" que puede ayudarnos a limpiar nuestra visión del universo primitivo, si tan sólo pudiéramos observar lo suficiente. del mismo, y estudiarlo en profundidad, para poder extraer toda la información que contiene.
Este es exactamente el alcance del estudio PASIPHAE, una colaboración internacional entre el Instituto de Astrofísica de FORTH (IA-FORTH) y la Universidad de Creta en Grecia, la IUCAA en India, el Observatorio Astronómico de Sudáfrica, el Instituto de Tecnología de California en el Estados Unidos y la Universidad de Oslo en Noruega. PASIPHAE tiene como objetivo medir la polarización de millones de estrellas en grandes zonas del cielo. Y ahora podemos vislumbrar por primera vez las capacidades de este ambicioso esfuerzo.
Un equipo de investigadores, dirigido por el Dr. Vincent Pelgrims (ex becario postdoctoral de PASIPHAE en IA-FORTH y ahora becario Marie Curie en el Instituto Interuniversitario de Altas Energías de la ULB en Bélgica) ha demostrado el poder de los datos y la reconstrucción de PASIPHAE. técnica que utiliza observaciones tomadas con su instrumento precursor, el polarímetro RoboPol que opera en el Observatorio Skinakas en Grecia durante los últimos 10 años.
Los científicos midieron la polarización de más de 1.500 estrellas en una parte del cielo de casi 15 veces el área de la luna llena, las combinaron con las distancias medidas para cada estrella por el satélite Gaia de la ESA y un sofisticado algoritmo que desarrollaron y cartografiaron con Resolución sin precedentes de los campos magnéticos en esa dirección del cielo.
"Esta es la primera vez que se reconstruye un volumen tan grande del campo magnético galáctico en tres dimensiones con una resolución tan fina", afirma el Dr. Pelgrims. "Encontramos varias nubes de polvo en esta región de la galaxia y pudimos determinar por primera vez sus distancias (hasta miles de años luz) así como sus propiedades polarimétricas, revelando el campo magnético que impregna esas nubes".
El equipo está publicando este primer mapa tomográfico de alta resolución del campo magnético galáctico sobre una región sustancial del cielo, que presentan hoy (23 de abril) en la revista Astronomy &Astrophysics. .
"Esto representa un gran logro hacia un mapeo tridimensional de la Vía Láctea y su campo magnético", dice el profesor Vasiliki Pavlidou de la Universidad de Creta y profesor afiliado de IA-FORTH y coautor de la publicación. "La estructura del campo magnético galáctico actualmente no está bien limitada.
"Esto obstaculiza el progreso en varios campos de investigación, como el estudio de los rayos cósmicos de energía ultra alta. El potencial de este tipo de mapeo 3D para lograr avances en todos los dominios relacionados con el campo magnético galáctico es significativo."
"En nuestro artículo, sólo hemos arañado la superficie de las posibilidades que tenemos por delante", afirma el profesor Konstantinos Tassis, también de la Universidad de Creta y profesorado afiliado de IA-FORTH, coautor de la publicación e investigador principal del estudio. Proyecto PASIPHAE.
"Imagínese un mapa así, pero para la mayor parte del cielo. Este atlas 3D del campo magnético de la galaxia se hará realidad en los próximos años con la ayuda de los instrumentos WALOP que comenzarán a mapear la polarización de las estrellas en el cielo este año."
Más información: V. Pelgrims et al, El primer mapa de tomografía basado en la polarización de la luz de las estrellas a escala de grados del medio interestelar magnetizado, Astronomía y astrofísica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202349015
Información de la revista: Astronomía y Astrofísica
Proporcionado por la Fundación para la Investigación y la Tecnología - Hellas
