Usando telescopios que estudian el cielo en la parte de microondas del espectro electromagnético, los astrónomos han mapeado con éxito la estructura del campo magnético de la galaxia de la Vía Láctea. Si bien los campos magnéticos son difíciles de medir en el espacio, un equipo internacional de astrónomos utilizó el Observatorio del Teide en Tenerife, Islas Canarias, para realizar 10 años de observaciones.
La colaboración del equipo, llamada QUIJOTE (QUI JOint TEnerife) utilizó dos telescopios de 2,5 m de diámetro para observar el cielo en la parte de microondas del espectro electromagnético. Aprender más sobre el campo magnético de nuestra galaxia puede proporcionar información sobre la formación de estrellas, los rayos cósmicos y muchos otros procesos astrofísicos.
El equipo dijo que su trabajo complementa los datos recopilados por misiones espaciales anteriores dedicadas al estudio de la radiación de fondo de microondas cósmica (CMB), la radiación fósil dejada por el Big Bang, que brindó una visión detallada de la historia temprana del cosmos.
“Estos nuevos mapas dan una descripción detallada en un nuevo rango de frecuencias, de 10 a 40 GHz, complementando los de misiones espaciales como Planck y WMAP”, dijo José Alberto Rubiño, científico principal de la Colaboración QUIJOTE, en un comunicado de prensa. “Hemos caracterizado la emisión de sincrotrón de nuestra galaxia con una precisión sin precedentes. Esta radiación es el resultado de la emisión de partículas cargadas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz dentro del campo magnético galáctico. Estos mapas, resultado de casi 9.000 horas de observación, son una herramienta única para estudiar el magnetismo en el universo”.
El trabajo en este proyecto de mapeo comenzó en 2012 y el equipo ha publicado ahora una serie de 6 artículos científicos que brindan la descripción más precisa hasta la fecha de la polarización de la emisión de la Vía Láctea en longitudes de onda de microondas. La polarización es una «propiedad de las ondas transversales, como las ondas de luz, que especifica la dirección de las oscilaciones de las ondas y significa la presencia de un campo magnético», explicó el equipo.
Con los nuevos mapas, los astrónomos no solo tienen información más detallada sobre la estructura del campo magnético de la Vía Láctea, sino que sus hallazgos también ayudan a comprender los procesos energéticos que tuvieron lugar cerca del nacimiento del Universo.
“La evidencia científica sugiere que el Universo pasó por una fase de rápida expansión, llamada inflación, una fracción de segundo después del Big Bang”, dijo Rubiño. “Si esto es correcto, esperaríamos encontrar algunas consecuencias observables cuando estudiemos la polarización del fondo cósmico de microondas. Medir esas características esperadas es difícil porque tienen una amplitud pequeña, pero también porque son menos brillantes que la emisión polarizada de nuestra propia galaxia. Sin embargo, si finalmente los medimos, tendremos información indirecta de las condiciones físicas en las etapas más tempranas de nuestro Universo, cuando las escalas de energía eran mucho más altas que las que podemos acceder o estudiar desde la tierra. Esto tiene enormes implicaciones para nuestra comprensión de la física fundamental”.
Los nuevos mapas de QUIJOTE también han aportado nuevos datos para estudiar un exceso de emisión de microondas detectado recientemente en el centro de nuestra Galaxia. Actualmente se desconoce el origen de esta emisión, pero podría estar relacionado con los procesos de descomposición de las partículas de materia oscura.
Además, los datos de la colaboración QUIJOTE permiten a los científicos estudiar más de 700 fuentes de emisión en radio y microondas, tanto de origen galáctico como extragaláctico, lo que significa que los datos están ayudando a los científicos a descifrar señales provenientes de más allá de nuestra galaxia, incluido el fondo cósmico de microondas. radiación.
“Uno de los resultados más interesantes que hemos encontrado es que la emisión de sincrotrón polarizado de nuestra galaxia es mucho más variable de lo que se pensaba”, afirma Elena de la Hoz, investigadora del Instituto de Física de Cantabria (IFCA). “Los resultados que hemos obtenido son una referencia para ayudar a futuros experimentos a realizar detecciones fiables de la señal CMB.
A continuación hay enlaces a los 6 artículos publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:
- ‘Resultados científicos del QUIJOTE – IV. Un estudio del cielo del norte en intensidad y polarización a 10–20 GHz con el instrumento multifrecuencia‘, Rubiño-Martin et al.
- “La intensidad de microondas y los espectros de polarización de las regiones galácticas W49, W51 e IC443”, Tramonte et al.
- “La Haze vista por QUIJOTE”, Guidi et al.
- “Fuentes galácticas de AME en el amplio sondeo del Hemisferio Norte de QUIJOTE-MFI”, Poidevin et al.
- “Primeros planos polarizados difusos a partir de la separación de componentes con QUIJOTE-MFI”, de la Hoz et al.
- “Fuentes de radio en los mapas de levantamiento amplio de QUIJOTE-IMF”, Herranz et al.
