Menționarea câmpurilor magnetice la scară cosmică este încă probabil să se întâlnească cu o liniște inconfortabilă în unele cercuri astronomice - iar după un pic de zguduire a piciorului și de degajare a gâtului, discuția va fi trecută la subiecte mai sigure. Probabil că joacă un rol în evoluția galaxiei, dacă nu chiar în formarea galaxiei - și sunt cu siguranță o caracteristică a mediului interstelar și a mediului intergalactic.
Este de așteptat ca următoarea generație de radiotelescoape, cum ar fi LOFAR (Frecvența de joasă frecvență) și SKA (Square Kilometer Array), să facă posibilă cartografierea acestor câmpuri în detalii fără precedent - deci chiar dacă se dovedește că câmpurile magnetice cosmice joacă doar un rol banal în cosmologia pe scară largă - merită cel puțin să arunci o privire.
La nivel stelar, câmpurile magnetice joacă un rol cheie în formarea stelelor, permițând unui protostar să descarce moment unghiular. În esență, rotirea protostarului este încetinită prin glisare magnetică împotriva discului de acreție înconjurător - ceea ce permite protostarului să continue să atragă mai multă masă fără să se învârte de la sine.
La nivel galactic, discurile de acumulare din jurul găurilor negre stelare creează jeturi care injectează material ionizat fierbinte în mediul interstelar - în timp ce găurile negre supermasive centrale pot crea jeturi care injectează un astfel de material în mediul intergalactic.
În cadrul galaxiilor, câmpurile magnetice „sămânță” pot apărea din fluxul turbulent al materialului ionizat, poate mai mult stârnit de exploziile de supernove. În galaxiile cu discuri, astfel de câmpuri de semințe pot fi apoi amplificate în continuare printr-un efect dinamo care rezultă din atragerea în fluxul de rotație a întregii galaxii. Astfel de câmpuri magnetice la scară galactică sunt adesea văzute formând modele în spirală pe o galaxie de disc, precum și care prezintă o structură verticală în cadrul unui halo galactic.
Câmpuri semințiale similare pot apărea în mediul intergalactic - sau cel puțin în mediul intraclusiv. Nu este clar dacă marile goluri dintre grupurile galactice ar conține o densitate suficientă de particule încărcate pentru a genera câmpuri magnetice semnificative.
Câmpurile de semințe din mediul intraclusiv ar putea fi amplificate printr-un grad de turbulență condus de jeturi super-masive ale găurilor negre, dar, în absența mai multor date, am putea presupune că astfel de câmpuri sunt mai difuze și dezorganizate decât cele văzute în galaxii.
Rezistența câmpurilor magnetice intraclusive este în jur de 3 x 10-6 gauss (G), ceea ce nu este mult. Câmpurile magnetice ale Pământului sunt în medie de 0,5 G, iar un magnet de frigider este de aproximativ 50 G. Cu toate acestea, aceste câmpuri intraclusive oferă posibilitatea de a urmări interacțiunile trecute între galaxii sau clustere (de exemplu, coliziuni sau fuziuni) - și poate pentru a determina ce rol au jucat câmpurile magnetice în universul timpuriu, în special în ceea ce privește formarea primelor stele și galaxii.
Câmpurile magnetice pot fi identificate indirect printr-o varietate de fenomene:
• Lumina optică este parțial polarizată de prezența boabelor de praf care sunt atrase într-o anumită orientare de către un câmp magnetic și apoi nu lasă decât lumina într-un anumit plan.
• La o scară mai mare, rotația Faraday intră în joc, unde planul luminii deja polarizate este rotit în prezența unui câmp magnetic.
• Există, de asemenea, divizarea Zeeman, unde liniile spectrale - care identifică în mod normal prezența elementelor precum hidrogenul - pot deveni împărțite în lumină care a trecut printr-un câmp magnetic.
Sondajele cu unghi larg sau cu tot cerul surselor de radiații de sincrotron (de exemplu pulsars și blazars) permit măsurarea unei rețele de puncte de date, care poate suferi rotația Faraday ca urmare a câmpurilor magnetice la scara intergalactică sau intraclusivă. Se anticipează că rezoluția înaltă oferită de SKA va permite observarea câmpurilor magnetice din universul timpuriu înapoi la o redshift de aproximativ z = 5, ceea ce vă oferă o perspectivă asupra universului așa cum era acum aproximativ 12 miliarde de ani.
Citire ulterioară: Beck, R. Câmpurile magnetice cosmice: observații și perspective.
