11 Dic 2019 Come Plasmare una spirale galattica
Osservazioni del Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) della NASA rivelano nuove informazioni sui processi che portano le eleganti galassie a spirale come la Via Lattea, con i loro lunghi bracci ricchi di stelle, ad assumere la loro iconica forma. Nel processo giocano un ruolo fondamentale i campi magnetici.
Gli scienziati hanno misurato i campi magnetici lungo i bracci a spirale della galassia catalogata NGC 1068, o M77. Tali campi sono mostrati nell’immagine come linee di flusso che seguono da vicino i bracci vorticosi. “I campi magnetici sono invisibili, ma possono influenzare l’evoluzione di una galassia”, spiega Enrique Lopez-Rodriguez, scienziato al SOFIA Science Center della NASA. “Abbiamo un’idea piuttosto chiara del modo in cui la gravità influisce sulle strutture galattiche, ma stiamo appena imparando a conoscere il ruolo svolto dai campi magnetici”. I risultati dello studio sono pubblicati su Astrophysical Journal.
La galassia M77 si trova a 47 milioni di anni luce di distanza, nella Costellazione della Balena e sfoggia al suo centro un buco nero gigante, due volte più massiccio rispetto al buco nero nel cuore della Via Lattea. I vorticosi bracci sono ricchi di polveri, gas e zone di intensa formazione stellare. Le osservazioni nell’infrarosso di SOFIA rivelano come i campi magnetici seguano il percorso dei bracci a spirale. Le scoperte rafforzano l’ipotesi prevalente che i bracci vengano forgiati nelle loro splendide forme tramite onde di densità, ovvero oscillazioni che si propagano attraverso il disco, in modo simile a come le onde si propagano lungo una corda di violino o attraverso la superficie degli oceani. Il materiale si muove lungo i bracci man mano che viene compresso dalla gravità.
L’allineamento del campo magnetico si estende attraverso l’intera lunghezza dei bracci massicci, per circa 24.000 anni luce. Questo implica che le forze gravitazionali alla base della creazione della forma a spirale stiano anche comprimendo il suo campo magnetico, come suggerito dalla teoria dell’onda di densità. “Questa è la prima volta in cui abbiamo osservato campi magnetici allineati su scala così vasta, con formazione stellare in atto nei bracci a spirale”, chiarisce Lopez-Rodriquez.
I campi magnetici cosmici sono notoriamente difficili da rilevare, ma lo strumento High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus (HAWC+) a bordo di SOFIA utilizza il lontano infrarosso per osservare i grani di polveri che si allineano perpendicolarmente alle linee di campo magnetico. Dai risultati ottenuti, gli astronomi possono dedurre forma e direzione dei campi magnetici, altrimenti invisibili. Saranno necessarie ulteriori osservazioni per comprendere come i campi magnetici influenzino la formazione e l’evoluzione di altri tipi di galassie, come quelle di forma irregolare.
Image Credit: NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Roma Tre univ
https://www.nasa.gov/feature/how-to-shape-a-spiral-galaxy
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