I campi magnetici primordiali pervadono l'intero universo collegando gli ammassi di galassie che compongono le strutture più grandi che possiamo osservare.. Il magnetismo primordiale potrebbe contribuire a risolvere un altro enigma cosmologico noto come "tensione di Hubble" aprendo alla comprensione della Costante di Hubble nel tempo
Gli astronomi sono al lavoro per svelare il mistero della provenienza dei campi magnetici che permeano il nostro universo, dalla Terra a Marte, dalla Via Lattea al vuoto intergalattico.
La fine di Marte
Mezzo miliardo di anni fa, il campo magnetico marziano che proteggeva un oceano profondo quanto il Mar Mediterraneo è stato spento. Un grande bacino di impatto presente nella Valles Marineris rivela quali potrebbero essere le tracce lasciate da un impatto tra Marte e un asteroide grande come Plutone. Lo scontro avrebbe cancellato il campo magnetico di Marte esponendo al vento solare l’atmosfera. Oggi Marte è un pianeta gelido e desertico con un’atmosfera che è un centesimo di quella del nostro pianeta Terra.
La presenza di un intenso campo magnetico aveva probabilmente svolto un ruolo fondamentale proteggendo l’atmosfera dal vento solare mantenendo il pianeta umido e abitabile. “Venere e Marte hanno campi magnetici trascurabili e non supportano la vita, mentre il campo magnetico terrestre è relativamente forte“, ha spiegato Sarah McIntyre dell’Australia National University. “Troviamo che la maggior parte degli esopianeti rilevati ha campi magnetici molto deboli, quindi questo è un fattore importante quando si cercano pianeti potenzialmente abitabili”.
Il centro della Via Lattea
Un’immagine ci ha mostrato il tumultuoso centro della nostra galassia ripreso dal Murchison Widefield Array, un radiotelescopio nell’outback dell’Australia occidentale, filamenti dorati che indicano la presenza di enormi campi magnetici.
Ogni volta che gli astronomi sviluppano un nuovo sistema per cercare i campi magnetici in regioni sempre più remote del cosmo, inspiegabilmente, li trovano, osserva Natalie Wolchover su “Quanta” parlando delle linee del campo magnetico invisibile che si diramano nello spazio intergalattico.
Nel 2019, gli astronomi hanno scoperto una distesa di 10 milioni di anni luce di spazio magnetizzato che coprono l’intera lunghezza di un “filamento” della rete cosmica, parte dell’enorme rete che riempie l’universo. Il filamento collega due ammassi di galassie denominati Abell 0399 e Abell 0401 che si stanno scontrando.
Web cosmico
“Stiamo solo guardando la punta dell’iceberg”, ha detto Federica Govoni dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Cagliari, Italia, che ha condotto il primo rilevamento utilizzando il radiotelescopio Low-Frequency Array (LOFAR) per osservare il ponte di plasma a emissione radio che si estende tra i due ammassi di galassie che si stanno avvicinando a una fusione. I risultati mostrano che i campi magnetici intergalattici collegano i due cluster e sfidano le teorie dell’accelerazione delle particelle nel mezzo intergalattico.
Il magnetismo primordiale potrebbe contribuire a risolvere un altro enigma cosmologico noto come “tensione di Hubble”, osserva Wolchover , sottolineando che è “probabilmente l’argomento più scottante della cosmologia”.
“Sebbene la costante di Hubble sia costante ovunque nello spazio in un dato momento, non è costante nel tempo”, spiega Chris Fassnacht, professore di fisica alla UC Davis riguardo all’attuale crisi in cosmologia, o “tensione”, nella comprensione del tasso di espansione dell’universo, noto come “costante di Hubble”, dal Big Bang, una parte centrale della ricerca per scoprire le origini dell’universo.
L’energia oscura è incredibilmente strana
Alcuni fisici intanto propongono che l’energia oscura sia la “quinta” forza oltre le quattro già note: gravitazionale, elettromagnetica e nucleare forte e debole. Tuttavia, i ricercatori pensano che questa quinta forza possa essere “schermata” o “nascosta” per oggetti di grandi dimensioni come i pianeti, rendendola particolarmente difficile da rilevare.
“L’energia oscura è incredibilmente strana, ma in realtà ha senso per me che sia passata inosservata”, ha affermato il fisico vincitore del Premio Nobel Adam Riess, in un’intervista con The Atlantic. “Non ho assolutamente idea di cosa sia l’energia oscura. L’energia oscura sembra abbastanza forte da spingere l’intero universo, ma la sua fonte è sconosciuta, la sua posizione è sconosciuta e la sua fisica è altamente speculativa”.
In un articolo pubblicato online ad aprile e in fase di revisione su Physical Review Letters, i cosmologi Karsten Jedamzik e Levon Pogosian, professore di fisica alla Simon Fraser University in Canada, propongono che i deboli campi magnetici nell’universo primordiale porterebbero a una più rapida espansione cosmica.
Like a Living Organism
Gli astrofisici della Johns Hopkins guidati dal premio Nobel Adam Riess, osservano che occorre trovare prove conclusive del magnetismo primordiale che sembra essere ovunque.
“Tutti sanno che è uno di quei grandi enigmi”, ha affermato Pogosian. “Ma per decenni, non c’è stato modo di dire se il magnetismo è veramente onnipresente e quindi una componente primordiale del cosmo, quindi i cosmologi in gran parte hanno smesso di prestare attenzione”.
Il magnetismo “è un po ‘come un organismo vivente”, ha detto Torsten Enßlin, astrofisico teorico presso il Max Planck Institute for Astrophysics, “perché i campi magnetici attingono a ogni fonte di energia libera a cui possono aggrapparsi e crescere. Possono diffondersi e influenzare altre aree con la loro presenza, dove crescono”.
