Desde la Tierra, la galaxia parece casi inmóvil. Las estrellas se desplazan ligeramente y la Vía Láctea atraviesa el cielo nocturno, creando una ilusión de tranquila estabilidad.
Pero esa calma es engañosa. La galaxia está bajo una tensión constante, con gas en movimiento y fuerzas en acción cada segundo para evitar que se desmorone.
Una de las fuerzas más importantes es invisible: el campo magnético que recorre la Vía Láctea, ayudando a mantener su forma y a evolucionar con el tiempo.
Los astrónomos han sabido durante décadas que este campo magnético debe existir. Sin él, el gas y el polvo colapsarían bajo la gravedad y la galaxia no sobreviviría en su forma actual.
Lo que permanecía poco claro era cómo se ve realmente este campo, o cómo se retuerce y cambia a lo largo de la galaxia. Pero esa imagen está comenzando a definirse.
La fuerza invisible de la galaxia
Un equipo liderado por la Dra. Jo-Anne Brown, profesora de física y astronomía en la Universidad de Calgary, se propuso mapear el campo magnético de la Vía Láctea en el cielo del norte.
“Sin un campo magnético, la galaxia colapsaría sobre sí misma debido a la gravedad”, explicó la Dra. Brown. “Necesitamos saber cómo es el campo magnético de la galaxia ahora, para poder crear modelos precisos que predigan cómo evolucionará”.
Este esfuerzo resultó en dos estudios recién publicados y algo aún más valioso para el futuro: un conjunto de datos completo y de alta calidad que los astrónomos de todo el mundo pueden utilizar. Junto con este conjunto de datos, se ha desarrollado un nuevo modelo que ayuda a explicar cómo ha cambiado el campo magnético de la Vía Láctea a lo largo del tiempo.
Escuchando la galaxia en ondas de radio
Para crear este mapa, el equipo utilizó un nuevo radiotelescopio en el Observatorio Radioastronómico Dominion en Columbia Británica.
El telescopio escanea el cielo en múltiples frecuencias de radio, lo que permite a los científicos detectar cambios sutiles causados por los campos magnéticos en el espacio.
“La amplia cobertura realmente permite obtener detalles sobre la estructura del campo magnético”, dijo la Dra. Anna Ordog, autora principal del primer estudio.
Los datos provienen de un proyecto conocido como la Global Magneto-Ionic Medium Survey, o GMIMS. Esta encuesta se centra en cómo los campos magnéticos interactúan con las partículas cargadas dispersas por toda la galaxia.
El resultado es una de las vistas más detalladas jamás creadas del entorno magnético de la Vía Láctea.
Trazando el campo magnético de la Vía Láctea
La medición clave detrás de este trabajo es un efecto llamado rotación de Faraday. Describe cómo cambian las ondas de radio al pasar a través de campos magnéticos y nubes de electrones en el espacio.
“Puedes imaginarlo como la refracción. Una pajita en un vaso de agua parece doblada debido a cómo la luz interactúa con la materia”, explicó Rebecca Booth, candidata a doctorado y autora principal del segundo estudio.
“La rotación de Faraday es un concepto similar, pero se trata de electrones y campos magnéticos en el espacio interactuando con ondas de radio”.
Al rastrear cuidadosamente estos cambios en todo el cielo, los investigadores pudieron trazar la dirección y la estructura del campo magnético.
Un extraño giro dentro de la Vía Láctea
Una región destacó particularmente. El Brazo de Sagitario de la Vía Láctea se comporta de manera diferente al resto de la galaxia.
“Si pudieras observar la galaxia desde arriba, el campo magnético general iría en el sentido de las agujas del reloj”, dijo la Dra. Brown. “Pero, en el Brazo de Sagitario, va en sentido contrario. No entendíamos cómo se producía la transición”.
“Entonces, un día, Anna presentó algunos datos y yo pensé: ‘¡Oh, Dios mío, la inversión es diagonal!’”.
Ese patrón diagonal fue inesperado. Mostró que el cambio de dirección no es abrupto ni simple.
En cambio, corta la galaxia en un ángulo, revelando una estructura más compleja de lo que sugerían los modelos anteriores.
Booth amplió este descubrimiento centrándose en cómo el campo magnético invierte su dirección dentro del Brazo de Sagitario.
“Mi trabajo presenta un nuevo modelo tridimensional para la inversión del campo magnético. Desde la Tierra, esto aparecería como la diagonal que observamos en los datos”, señaló Booth.
Un punto de partida para futuros estudios
Los campos magnéticos están siempre en acción en una galaxia, aunque no podamos verlos. Ayudan a guiar el movimiento del gas, influyen en dónde se forman las estrellas y afectan cómo cambian las galaxias a lo largo del tiempo.
Un mapa detallado del campo magnético de la Vía Láctea proporciona a los científicos un punto de partida fiable para futuros estudios, muchos de los cuales se centrarán en galaxias más allá de la nuestra.
Lo que parece espacio vacío está lejos de estar vacío. Gracias a este trabajo, la estructura oculta que mantiene unida a la Vía Láctea ya no es solo una teoría. Es algo que los astrónomos pueden estudiar, probar y sobre lo que pueden construir durante años.
El estudio completo fue publicado en la revista The Astrophysical Journal.
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