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Jan 01, 2024

Come i campi magnetici controllano la crescita galattica

Our galaxy’s enormous scaffolding is shaped by complex magnetic fields The Milky

L'enorme impalcatura della nostra galassia è modellata da complessi campi magnetici

Il disco rotante di gas e polvere della Via Lattea dà origine a graziosi bracci a spirale, che costituiscono i siti di formazione stellare più attivi della galassia. Ora i ricercatori, utilizzando un telescopio trasportato da un aereo nell’atmosfera terrestre, hanno scoperto un meccanismo per cui i campi magnetici modellano la nascita delle stelle nei densi filamenti, o “ossa”, che si snodano attraverso questi bracci.

Il nuovo lavoro descrive come i campi magnetici su scala galattica, in base al loro orientamento e alla loro forza, possono sia incanalare il materiale da un’area all’altra sia impedire alla polvere e al gas che compongono le regioni più dense di collassare sotto la gravità. Questi processi smorzano la formazione stellare; senza di loro, avremmo un cielo notturno molto più luminoso di quello che vediamo oggi.

Le osservazioni dei telescopi terrestri nel 2015 hanno confermato le proprietà fisiche delle ossa di gas e polvere che ricoprivano i bracci della Via Lattea. Ma i ricercatori non conoscevano il ruolo preciso dei campi magnetici nell’attività di formazione stellare su scala più piccola. "Sapevamo che le ossa esistevano, ma allora non c'era modo di mappare i dettagli della loro struttura magnetica", afferma Simon Coudé, ricercatore post-dottorato presso la Worcester State University e il Center for Astrophysicals | Harvard e Smithsonian. Coudé ha presentato le nuove scoperte al meeting invernale del 2023 dell’American Astronomical Society.

Per questo lavoro, i ricercatori stanno determinando la direzione su scala fine di questi campi magnetici misurando il modo in cui si allineano le particelle di polvere. Nello specifico, stanno quantificando il modo in cui le proprietà magnetiche aiutano a impedire al gas e alla polvere nelle ossa massicce di collassare per formare stelle. Con i dati provenienti dagli strumenti trasportati a bordo del telescopio SOFIA trasportato dal Boeing-747 nei suoi ultimi anni di attività, "abbiamo potuto osservare la struttura del campo nelle nubi di formazione stellare in ampie zone della galassia", afferma Coudé.

Una mappa ossea di questo progetto ha mostrato che i campi magnetici tendono ad essere perpendicolari alla lunghezza delle ossa nelle aree dense di nascita stellare attiva e più paralleli altrove. Ciò potrebbe significare che i campi paralleli provenienti da regioni meno dense alimentano materiale in quelle più dense, dove i campi sono abbastanza forti da limitare il collasso gravitazionale nonostante l’ulteriore materiale di formazione stellare, dicono i ricercatori. Hanno anche scoperto campi magnetici lungo altre ossa galattiche abbastanza forti da smorzare la formazione stellare in tutte le aree tranne quelle più attive.

"Sappiamo che intere galassie sono permeate da campi magnetici. Ora vediamo le strutture di questi campi nelle regioni più dense, dove sono sensibili alla formazione stellare", afferma Enrique Lopez-Rodriguez, un astronomo extragalattico presso il Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology presso la Stanford University, che non è stata coinvolta nello studio. Alla fine, aggiunge, questo porterà a comprendere come l’equilibrio tra gravità e campi magnetici su larga scala determini la formazione stellare su scala più piccola, in altre galassie oltre che nella nostra.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato con il titolo "Star Magnet" in Scientific American 328, 4, 20 (aprile 2023)

doi:10.1038/scientificamerican0423-20

Rachel Berkowitz è uno scrittore scientifico freelance e un redattore corrispondente per Physics Magazine. Ha sede a Vancouver, Columbia Britannica, e Eastsound, Washington.

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