Incluso las estructuras más grandes del universo tienen un campo magnético.

El universo está lleno de campos magnéticos. Aunque el universo es eléctricamente neutro, los átomos pueden ionizarse en núcleos cargados positivamente y electrones cargados negativamente. Cuando estas cargas se aceleran, crean campos magnéticos. Una de las fuentes más comunes de campos magnéticos a gran escala proviene de las colisiones entre y dentro del plasma interestelar. Esta es una de las principales fuentes de campos magnéticos para campos magnéticos a escala galáctica.

Pero los campos magnéticos también deben existir en escalas más grandes. En la escala más grande del universo, la materia se distribuye en una estructura conocida como red cósmica. Grandes cúmulos de galaxias separados por vacíos estériles, como cúmulos de agua jabonosa entre una vasta región de pompas de jabón. Finos filamentos de material intergaláctico se extienden entre estos cúmulos gigantes, formando una red cósmica de materia. Gran parte de esta red está ionizada, por lo que debería crear vastos pero débiles campos magnéticos intergalácticos. Al menos esa es la teoría. Los astrónomos no han podido observar estos campos magnéticos en Internet. Pero un nuevo estudio ha hecho sus primeros descubrimientos.

No podemos detectar directamente campos magnéticos a miles de millones de años luz de distancia. En cambio, lo observamos a través de su efecto sobre las partículas cargadas. A medida que los electrones y otras partículas orbitan a lo largo de las líneas del campo magnético, emiten luz de radio. Al mapear esta señal de radio, los astrónomos pueden mapear los campos magnéticos de la galaxia. Pero los filamentos de la red cósmica están tan dispersos que la luz de radio que emiten es muy débil. Demasiado débil para ser detectado fácilmente. Y dado que las galaxias cercanas crean señales de radio más fuertes, la señal de la red puede verse amortiguada por el ruido de radio galáctico.

Para superar este desafío, el equipo se centró en la luz de radio polarizada. Son emisiones de radio que tienen una orientación específica. Debido a que la dirección está relacionada con la dirección general del filamento, el equipo puede extraer fácilmente esta señal del fondo de radio cósmico. Utilizaron datos de mapas de radio de todo el cielo, como la Encuesta global de medios magneto-iónicos, el Archivo heredado de Planck, la matriz de longitud de onda larga de Owens Valley y la matriz de campo amplio de Murchison. Al apilar estos datos y compararlos con los mapas del webcomic, el equipo confirmó la señal de radio polarizada emitida por el webcomic.

Este resultado no es solo la primera detección de campos magnéticos en la red cósmica, sino también una fuerte evidencia que respalda la existencia de ondas de choque dentro de los filamentos intergalácticos. Estas ondas de choque se han visto en simulaciones por computadora de estructuras cósmicas, pero esta es la primera evidencia que respalda la idea de que estas características de simulación son precisas.

referencia: Fernstrom, Tessa, et al. «Choques de acreción polarizados de la red cósmica. » Avances de la ciencia 9.7 (2023): eade7233.