Sabemos que miles de estrellas que estallaron están impulsando un poderoso súper viento que lleva materia al espacio intergaláctico. Una nueva investigación muestra que los campos magnéticos también están contribuyendo a la expulsión de material de Messier 82, más conocida como la Galaxia del Cigarro, un ejemplo bien conocido de una galaxia de explosión estelar con una forma alargada distintiva.

Los hallazgos del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja de la NASA, o SOFIA, ayudan a explicar cómo el polvo y el gas pueden moverse desde el interior de las galaxias hacia el espacio intergaláctico, ofreciendo pistas sobre cómo se formaron las galaxias. Este material está enriquecido con elementos como el carbono y el oxígeno que sustentan la vida y son los componentes básicos de las futuras galaxias y estrellas. 

SOFIA, un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR, estudió previamente la dirección de los campos magnéticos cerca del núcleo de Messier 82, como se conoce oficialmente a la galaxia del Cigarro. Esta vez, el equipo aplicó herramientas que se han utilizado ampliamente para estudiar la física alrededor del Sol, conocida como heliofísica, para comprender la fuerza del campo magnético que rodea a la galaxia a una distancia 10 veces mayor que antes.

"Esta es una física antigua para estudiar el Sol, pero nueva para las galaxias," dijo Joan Schmelz, directora asociada de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades con sede en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, y coautora del próximo artículo sobre esta investigación. "Nos está ayudando a comprender cómo el espacio entre las estrellas y las galaxias se volvió tan rico en materia para las futuras generaciones cósmicas".

Ubicada a 12 millones de años luz de la Tierra en la constelación de la Osa Mayor, la galaxia del Cigarro está experimentando una tasa excepcionalmente alta de formación de estrellas llamada explosión estelar. La formación de estrellas es tan intensa que crea un "súper viento" que expulsa material de la galaxia. Como SOFIA descubrió anteriormente usando el instrumental llamado cámara de banda ancha aerotransportada de alta resolución, o HAWC +, el viento arrastra el campo magnético cerca del núcleo de la galaxia de modo que es perpendicular al plano de la galaxia a lo largo de 2.000 años luz.

Los investigadores querían saber si las líneas del campo magnético se extenderían indefinidamente en el espacio intergaláctico como el entorno magnético en el viento solar, o se darían vuelta para formar estructuras de bucles coronales similares a las que se encuentran en regiones activas del Sol. Calculan que los campos magnéticos de la galaxia se extienden como el viento solar, lo que permite que el material arrastrado por el súper viento escape al espacio intergaláctico.

Estos campos magnéticos extendidos pueden ayudar a explicar cómo el gas y el polvo detectados por los telescopios espaciales se han alejado tanto de la galaxia. El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA detectó material polvoriento 20.000 años luz más allá de la galaxia, pero no estaba claro por qué se había extendido tan lejos de las estrellas en ambas direcciones en lugar de en un chorro en forma de cono.

“Los campos magnéticos pueden estar actuando como una carretera, creando carriles para que el material galáctico se extienda a lo largo y ancho del espacio intergaláctico,” dijo Jordan Guerra Aguilera, investigador postdoctoral en la Universidad de Villanova en Pensilvania y coautor del próximo artículo.

Con raras excepciones, el campo magnético de la corona solar no se puede medir directamente. Entonces, hace unos 50 años, los científicos desarrollaron métodos para extrapolar con precisión los campos magnéticos de la superficie del Sol al espacio interplanetario, conocido en heliofísica como la extrapolación de campo potencial. Usando las observaciones existentes de SOFIA de campos magnéticos centrales, el equipo de investigación modificó este método para calcular el campo magnético en unos 25.000 años luz alrededor de la galaxia del Cigarro.

"No podemos medir fácilmente los campos magnéticos a escalas tan grandes, pero podemos extrapolarlo con estas herramientas de heliofísica," dijo Enrique López-Rodríguez, científico de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades para SOFIA con sede en Ames y autor principal del estudio. “Este nuevo método interdisciplinario nos brinda la perspectiva más amplia que necesitamos para comprender las galaxias con destellos estelares.”