El cosmos está atravesado por campos magnéticos. Los tienen las galaxias, las estrellas e incluso los vacíos casi vacíos (enormes regiones vacías entre cúmulos de galaxias). Normalmente se cree que los campos se amplifican a partir de campos 'semilla' débiles gracias a la turbulencia, como una dinamo. Pero la naturaleza de los propios campos semilla seguía siendo un misterio.
El nuevo trabajo propone un mecanismo inesperado. En el plasma cósmico enrarecido (gas caliente de partículas cargadas), donde las colisiones son raras, los electrones pueden moverse a diferentes velocidades en regiones vecinas. Entre las capas de flujo surge una fricción: los científicos la llaman mezcla de fases. Esta frena a los electrones, pero de manera desigual: los rápidos se frenan más rápido y los lentos, más lento. Debido a esta diferencia en el frenado, nace una corriente eléctrica. Y una corriente siempre crea un campo magnético. Así, en un plasma completamente sin carga, se pone en marcha por sí solo el generador de campo magnético.
Los autores probaron la idea de tres maneras: con cálculos analíticos, con simulaciones por computadora (las llamadas simulaciones cinéticas, donde se sigue cada partícula) y con estimaciones para plasma turbulento. El resultado sorprendió: el campo resulta coherente en escalas mucho mayores que el tamaño de las propias partículas. Su intensidad es comparable a la que produce el mecanismo clásico de Biermann (otro conocido método de generación de campos), y a veces incluso la supera.
Este descubrimiento cambia la visión del magnetismo cósmico. Si los campos pueden nacer literalmente de la nada, en cualquier cúmulo de gas en movimiento, entonces el Universo debería estar repleto de campos magnéticos débiles desde el principio. Quizás así surgieron esos campos semilla que luego amplificó la dinamo galáctica. Ahora los astrofísicos tendrán que averiguar qué importancia tuvo este proceso en el Universo temprano y cómo influyó en la formación de las primeras estrellas y galaxias.
El campo magnético de la Tierra también lo crea el movimiento de un fluido cargado: el hierro fundido en el núcleo. Pero allí funciona el mecanismo de dinamo, no la mezcla de fases: las partículas chocan con frecuencia y las corrientes fluyen de manera muy distinta.