Descubre la fuente de los campos magnéticos del universo.

Investigadores de Columbia han descubierto que los campos magnéticos en todo el universo pueden originarse en plasma turbulento. Su estudio demuestra que estos plasmas, presentes en varios entornos, pueden crear y amplificar campos magnéticos de forma espontánea, revelando el proceso por el cual los campos magnéticos pueden extenderse a distancias inmensas.

La fuente de los campos magnéticos se ha debatido durante mucho tiempo. Una nueva investigación ofrece pistas sobre sus orígenes.

No es solo tu nevera la que tiene imanes. La tierra, las estrellas, las galaxias y el espacio entre las galaxias también están magnetizados. Cuantos más lugares han buscado los científicos campos magnéticos en el universo, más han encontrado. Pero la pregunta de por qué y de dónde provienen esos campos magnéticos sigue siendo un misterio y un tema de investigación científica en curso.

El campo magnético en la Galaxia del Remolino (M51), capturado por el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la NASA, superpuesto a una imagen de la galaxia del Telescopio Hubble. La imagen muestra imágenes infrarrojas de granos de polvo en la galaxia M51. Su orientación magnética sigue en gran medida la forma espiral de la galaxia, pero también es atraída en la dirección de la galaxia cercana a la derecha del cuadro. Créditos: NASA, equipo científico SOFIA, A. Borlaff; NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) y Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Información sobre los orígenes del campo magnético.

Un nuevo trabajo de investigación realizado por científicos de Columbia ofrece información sobre el origen de estos campos. El equipo de investigación utilizó modelos para demostrar que los campos magnéticos pueden surgir espontáneamente en condiciones turbulentas. plasma.

El plasma es un tipo de materia que se encuentra a menudo en entornos ultracalientes, como los que se encuentran cerca de la superficie del sol, pero el plasma también está muy extendido en el universo en entornos de baja densidad, como el amplio espacio entre las galaxias; la investigación del equipo se centró en esos entornos de baja densidad.

Sus simulaciones mostraron que, además de generar nuevos campos magnéticos, la turbulencia en esos plasmas también puede amplificar los campos magnéticos una vez que se han generado. Esto ayuda a explicar cómo los campos magnéticos que se originan en pequeñas escalas a veces pueden extenderse a grandes distancias.

Una imagen compuesta que ilustra la aparición y el crecimiento de campos magnéticos en plasmas turbulentos, desde campos débiles a pequeña escala (arriba a la izquierda) hasta campos fuertes a gran escala (abajo a la derecha). Crédito: Universidad de Columbia

«Esta nueva investigación nos permite imaginar los tipos de espacios donde surgen los campos magnéticos: incluso en los espacios más prístinos, vastos y remotos de nuestro universo, las partículas de plasma en movimiento turbulento pueden generar espontáneamente nuevos campos magnéticos», dice Sironi. Ella dijo.

«La búsqueda de la ‘semilla’ que puede sembrar un nuevo campo magnético ha sido larga, y estamos emocionados de traer nueva evidencia de esa fuente original, así como datos sobre cómo un campo magnético, una vez nacido, puede crecer. «

Referencia: «Generación de campos magnéticos de casi equiparación en plasmas turbulentos sin colisiones» por Lorenzo Sironi, Luca Comisso y Ryan Golant, 31 de julio de 2023, Cartas de revisión física.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.055201

El artículo fue escrito por el profesor de astronomía Lorenzo Sironi, el investigador de astronomía Luca Comisso y el estudiante de doctorado en astronomía Ryan Golant.