È probabile che la menzione di campi magnetici su scala cosmica incontrerà ancora un disagio silenzio in alcuni circoli astronomici - e dopo un po 'di scalpellatura e schiarimento della gola, la discussione verrà spostata su argomenti più sicuri. Probabilmente svolgono un ruolo nell'evoluzione della galassia, se non nella formazione della galassia - e sono certamente una caratteristica del mezzo interstellare e del mezzo intergalattico.
Si prevede che la prossima generazione di radiotelescopi, come LOFAR (Low Frequency Array) e SKA (Square Kilometer Array), consentiranno di mappare questi campi con dettagli senza precedenti, quindi anche se si scopre che i campi magnetici cosmici gioca solo un ruolo banale nella cosmologia su larga scala: vale la pena dare un'occhiata.
A livello stellare, i campi magnetici svolgono un ruolo chiave nella formazione stellare, consentendo a un protostar di scaricare il momento angolare. Fondamentalmente, la rotazione del protostar è rallentata dalla resistenza magnetica contro il disco di accrescimento circostante, il che consente al protostar di continuare a disegnare in più massa senza girare a parte.
A livello galattico, i dischi di accrescimento attorno a buchi neri di dimensioni stellari creano getti che iniettano materiale ionizzato caldo nel mezzo interstellare, mentre i buchi neri supermassicci centrali possono creare getti che iniettano tale materiale nel mezzo intergalattico.
All'interno delle galassie, i campi magnetici di "seme" possono derivare dal flusso turbolento di materiale ionizzato, forse ulteriormente risvegliato dalle esplosioni di supernova. Nelle galassie disco, tali campi di semi possono quindi essere ulteriormente amplificati da un effetto dinamo derivante dall'essere trascinati nel flusso rotazionale dell'intera galassia. Tali campi magnetici su scala galattica sono spesso visti formare dei motivi a spirale attraverso una galassia a disco, oltre a mostrare una struttura verticale all'interno di un alone galattico.
Campi di semi simili possono insorgere nel mezzo intergalattico - o almeno nel mezzo intracluster. Non è chiaro se i grandi vuoti tra i cluster galattici conterrebbero una densità sufficiente di particelle cariche per generare campi magnetici significativi.
I campi di semi nel mezzo intracluster potrebbero essere amplificati da un grado di flusso turbolento guidato da getti buco nero supermassicci ma, in assenza di più dati, potremmo presumere che tali campi possano essere più diffusi e disorganizzati di quelli visti all'interno delle galassie.
La forza dei campi magnetici intracluster è di circa 3 x 10-6 gauss (G), che non è molto. I campi magnetici terrestri hanno una media di circa 0,5 G e un magnete da frigorifero è di circa 50 G. Tuttavia, questi campi intracluster offrono l'opportunità di risalire alle interazioni passate tra galassie o ammassi (ad esempio collisioni o fusioni) e forse per determinare quale ruolo hanno svolto i campi magnetici nell'universo primordiale, in particolare per quanto riguarda la formazione delle prime stelle e galassie.
I campi magnetici possono essere identificati indirettamente attraverso una varietà di fenomeni:
• La luce ottica è parzialmente polarizzata dalla presenza di granelli di polvere che vengono attratti da un campo magnetico in un particolare orientamento e poi lasciano passare la luce solo su un determinato piano.
• Su scala più ampia, entra in gioco la rotazione di Faraday, in cui il piano di luce già polarizzata viene ruotato in presenza di un campo magnetico.
• Esiste anche la divisione di Zeeman, in cui le linee spettrali - che normalmente identificano la presenza di elementi come l'idrogeno - possono dividere in luce che è passata attraverso un campo magnetico.
I rilievi grandangolari o a cielo aperto delle sorgenti di radiazioni di sincrotrone (ad es. Pulsar e blazar) consentono la misurazione di una griglia di punti dati, che possono subire una rotazione di Faraday a causa di campi magnetici su scala intergalattica o intracluster. Si prevede che l'alta risoluzione offerta dallo SKA consentirà l'osservazione dei campi magnetici nell'universo primordiale a uno spostamento verso il rosso di circa z = 5, che ti dà una visione dell'universo com'era circa 12 miliardi di anni fa.
Ulteriori letture: Beck, R. Cosmic Magnetic Fields: Observations and Prospects.
