Un equipo internacional, incluidos investigadores del Center for Astrophysics | Harvard and Smithsonian (CfA), ha detectado campos magnéticos dentro de un disco de gas y polvo que se extiende varios cientos de años luz en Arp 220, un sistema formado por la fusión de dos galaxias.
Arp 220, uno de los objetos infrarrojos más luminosos más allá de la Vía Láctea, se considera el resultado de la colisión de dos galaxias espirales ricas en gas. Esta intensa colisión ha desencadenado un aumento en la formación de estrellas, lo que lo convierte en un laboratorio ideal para estudiar las condiciones necesarias para que surjan estrellas.
Los astrónomos han buscado durante mucho tiempo comprender por qué algunas galaxias convierten gas en estrellas de manera más eficiente que otras. La presencia de campos magnéticos podría ayudar a explicar este fenómeno al regular la formación estelar, de manera similar a como un olla de presión gestiona el calor y la presión.
David Clements del Imperial College, Reino Unido, quien dirigió el estudio, declaró: "Esta es la primera vez que encontramos evidencia de campos magnéticos en el núcleo de una fusión. Pero este descubrimiento es solo un punto de partida. Ahora necesitamos mejores modelos y ver qué está sucediendo en otras fusiones de galaxias."
El equipo utilizó el Submillimeter Array (SMA), un conjunto de ocho antenas de radio ubicadas cerca de la cumbre de Maunakea en Hawái, para investigar Arp 220. El SMA es reconocido por sus capacidades de alta resolución en el estudio de fenómenos celestiales.
Para que una galaxia forme un número significativo de estrellas en un corto período, grandes cantidades de gas deben condensarse y colapsar. Sin embargo, a medida que las estrellas jóvenes calientan su entorno, este gas tiende a dispersarse, reduciendo la formación estelar adicional. Clements señaló que un campo magnético puede estabilizar este proceso, de manera similar a cómo una olla de presión retiene el calor.
Las fusiones de galaxias a menudo experimentan explosiones rápidas de formación estelar, conocidas como starbursts, que las diferencian de las galaxias típicas en formación estelar. En estos starbursts, el gas se convierte en estrellas a un ritmo significativamente más alto, lo que lleva a los científicos a investigar los mecanismos subyacentes.
Una hipótesis es que los campos magnéticos proporcionan estabilización adicional, ayudando a mantener el gas formador de estrellas de expandirse demasiado rápido. Estos campos pueden sostener regiones densas de formación estelar más tiempo del esperado, contrarrestando los efectos disruptivos del calor estelar y las supernovas.
Los modelos teóricos han predicho tales influencias magnéticas, y las nuevas observaciones ofrecen la primera evidencia concreta de su existencia en una galaxia en fusión.
Qizhou Zhang del CfA, coautor del estudio, explicó: "Otro efecto del campo magnético es que ralentiza la rotación del gas en los discos de las galaxias en fusión, permitiendo que la gravedad tire del gas hacia adentro para alimentar los starbursts."
El equipo de investigación planea buscar campos magnéticos en otras galaxias similares a Arp 220 para obtener una comprensión más clara de su papel en algunas de las galaxias más luminosas del universo local.