Galaxia sacacorchos: cómo un chorro en espiral revela la firma magnética de los cúmulos
Una galaxia con un chorro en espiral (chorro de plasma), llamada «Galaxia Sacacorchos», se ha convertido en un laboratorio natural para estudiar los campos magnéticos. Con el radiotelescopio ASKAP, los científicos descubrieron que a lo largo del chorro oscila regularmente la rotación de Faraday (el giro de la polarización de las ondas de radio en un campo magnético), con el mismo período que las curvaturas del propio chorro. Curiosamente, en una parte del chorro las oscilaciones coinciden en fase, lo que apunta a una pantalla de plasma magnetizado alrededor del chorro, mientras que en otra están desfasadas, lo que sugiere un cambio en la fuente principal del campo magnético, posiblemente hacia el medio intergaláctico. Así, la forma helicoidal del chorro ayuda a separar los campos magnéticos del propio chorro de los del cúmulo, de manera similar a cómo el centelleo de las estrellas permite distinguir las capas de la atmósfera.
En el centro de muchas galaxias se esconde un agujero negro supermasivo agujero negro que expulsa chorros relativistas de plasma a cientos de kiloparsecs. Uno de ellos es la radiogalaxia ESO 137-G007 en el cúmulo de Norma, conocida como la «Galaxia sacacorchos» por sus chorros en espiral. Pero detrás de esta espectacular espiral se oculta una vieja pregunta: ¿dónde gira exactamente el plano de polarización de las ondas de radio, en el propio chorro, en su envoltura o en el plasma intergaláctico? La respuesta parece enrollada en esos anillos, como un sacacorchos que lleva la impronta del corcho.
La clave llegó gracias al análisis de la medida de rotación de Faraday (RM), una magnitud que depende del campo magnético y la densidad electrónica a lo largo de la línea de visión. Las ecuaciones de Maxwell nos recuerdan que el giro de polarización es inseparable de la velocidad de la luz, que entrelaza electricidad y magnetismo. Con el radiotelescopio ASKAP, los astrónomos construyeron un mapa detallado de RM a lo largo del eje del chorro y aplicaron un análisis periodograma. Se esperaba que la turbulencia ordinaria generase fluctuaciones aleatorias, pero la realidad fue más estricta.
Una sorpresa vino del patrón de fase. En la parte oriental del chorro, la RM y las curvas están casi en fase: solo el 7.6% de los modelos sustitutos aleatorios muestran una correlación mayor con retraso cero. En la parte occidental, la correlación es débil y la fase está desplazada. La interpretación es elegante: al este domina el campo magnético del capullo del chorro, y al oeste, el campo turbulento del plasma intra-cúmulo, rico en hidrógeno y helio. Así, el chorro se convierte en una sonda magnética diferencial que indica por sí misma dónde está cada contribución.
El método abre una nueva era: con la puesta en marcha de SKA, miles de radiogalaxias en espiral se convertirán en un laboratorio natural del magnetismo. Comparando los mapas de RM con la distribución de lentes gravitacionales y materia oscura, señalada por primera vez por Fritz Zwicky, podremos vincular la masa invisible con los campos magnéticos. Y comprender cómo los chorros pierden estabilidad y aumentan su entropía nos acercará a resolver el enigma de su lanzamiento, uno de los problemas clave de la astrofísica. Los chorros espirales no son un adorno cósmico, sino un magnetómetro en funcionamiento que los futuros relevamientos convertirán en una herramienta cotidiana.
🎯 El nombre «Galaxia sacacorchos» (Corkscrew Galaxy) se debe a su asombrosa semejanza con una rosca de tornillo: ¡su chorro de radio de casi 600 kiloparsecs de largo está enrollado en dos vueltas completas! Es uno de los chorros espirales más largos conocidos en el universo.