Fuerzas invisibles, capaces de moldear galaxias enteras y acelerar vientos cósmicos a velocidades vertiginosas, acaban de ser observadas por astrónomos en Arp 220. Este sistema de galaxias en fusión se encuentra a 250 millones de años luz. Ofrece una vista única de procesos que gobernaban el Universo hace más de diez mil millones de años, cuando las galaxias masivas estaban en plena efervescencia.
Arp 220 es el resultado de la colisión de dos galaxias espirales, generando una actividad de formación estelar tan intensa que eclipsa en luminosidad a cientos de galaxias como la nuestra. Envuelta en espesas nubes de polvo, brilla especialmente en longitudes de onda infrarrojas, y permite estudiar condiciones extremas similares a las que imperaban en el Universo primitivo.
Los campos magnéticos del disco galáctico y los flujos moleculares polvorientos de la galaxia en fusión Arp 220 observados por ALMA. Crédito: Lopez-Rodriguez, E. (USC ; datos de polarización), Girart, J.M. (ICE-CSIC e IEEC ; datos de polarización) ; Barcos-Muñoz, L. (NRAO ; datos de 3GHz)
Gracias a la red de telescopios ALMA, un equipo internacional ha producido el mapa magnético más detallado jamás realizado de este sistema. Sus capacidades de polarización han permitido rastrear la alineación de los granos de polvo y las moléculas de monóxido de carbono con los campos magnéticos. Este enfoque ha revelado estructuras magnéticas organizadas y poderosas dentro de los flujos moleculares rápidos que escapan de los dos núcleos de este sistema galáctico.
Las observaciones muestran que estos campos magnéticos juegan un papel central en el lanzamiento y la forma de los vientos galácticos, que alcanzan velocidades de 1.8 millones de kilómetros por hora. Inicialmente se pensaba que estos flujos eran impulsados principalmente por la intensa formación estelar o la actividad de agujeros negros. El mapa magnético ha puesto de relieve una "autopista magnética" casi vertical, donde el campo magnético guía activamente la materia que escapa de uno de los núcleos galácticos.
En el núcleo occidental de Arp 220, los astrónomos observaron una estructura magnética bien ordenada alineada con el flujo bipolar, indicando que el campo magnético no es pasivo sino que participa en la aceleración del material. El núcleo oriental, por su parte, muestra un patrón magnético en espiral dentro de un disco denso en rotación. Un puente de polvo fuertemente polarizado también conecta los dos centros, indicando que los campos magnéticos canalizan la materia durante la fusión.
Estos descubrimientos tienen implicaciones mayores para nuestra comprensión del Universo en sus inicios. Los campos magnéticos en los flujos de Arp 220 son cientos a miles de veces más intensos que los de la Vía Láctea, influyendo así en el movimiento del gas, la formación estelar y la forma en que las galaxias pierden materia. Tales estructuras magnéticas organizadas probablemente eran comunes en las galaxias polvorientas y activas del pasado, dando forma a la evolución galáctica a gran escala.
Al extender estas técnicas de observación a otros sistemas, los científicos esperan descubrir autopistas magnéticas similares a través del cosmos.