Los campos magnéticos en las primeras etapas del universo pudieron ser miles de millones de veces más débiles que un pequeño imán de nevera, comparables al generado por las neuronas del cerebro humano.
Sin embargo, a pesar de esta debilidad, aún persisten rastros cuantificables de su existencia en la red cósmica, las estructuras cósmicas visibles conectadas por todo el universo.
Estas conclusiones surgen de un estudio que utilizó alrededor de un cuarto de millón de simulaciones por computadora, realizado por un equipo de SISSA (Escuela Internacional de Estudios Avanzados con sede en Trieste) en colaboración con las Universidades de Hertfordshire, Cambridge, Nottingham, Stanford y Potsdam. Posteriormente, se utilizaron datos observacionales para validar estos hallazgos.
La investigación, publicada recientemente en Physical Review Letters, especifica los valores posibles y máximos de la intensidad de los campos magnéticos primordiales. También ofrece la posibilidad de refinar nuestro conocimiento sobre el universo primitivo y la formación de las primeras estrellas y galaxias.
UNA RED CÓSMICA MAGNÉTICA
La red cósmica, de la que aún queda mucho por descubrir, es una estructura filamentosa que conecta las galaxias y que permea el universo. Uno de sus muchos misterios sin resolver es por qué está magnetizada, no solo cerca de las galaxias, donde esto podría esperarse, sino también en regiones distantes escasamente pobladas que constituyen la mayor parte de la red cósmica. Esto es más difícil de explicar. Estos comentarios provienen de Mak Pavicevic, estudiante de doctorado de SISSA y autor principal de la investigación, y Matteo Viel, su supervisor y coautor del estudio.
«Nuestra hipótesis era que esto podría ser un legado de eventos ocurridos en épocas cósmicas durante el nacimiento del universo, y que el magnetismo estaba vinculado esencialmente a procesos físicos en el universo primigenio. Por ejemplo, los filamentos se habrían magnetizado durante el proceso de inflación antes del llamado Big Bang o mediante eventos en épocas posteriores, llamados transiciones de fase», dijo.
«Esto es lo que buscábamos determinar con nuestro trabajo. También queríamos evaluar la magnitud de estos campos magnéticos primordiales mediante nuestras investigaciones, estableciendo un límite superior e intentando medir su intensidad», añadió.
El equipo internacional utilizó más de 250.000 simulaciones por computadora para estudiar la red cósmica y comprender mejor la influencia de los campos magnéticos primordiales. Vid Irsic, de la Universidad de Hertfordshire y coautor del estudio, destaca que «estas son las simulaciones más realistas y de vanguardia del conjunto más amplio de la influencia del campo magnético primordial en la red cósmica intergaláctica».
HIPÓTESIS CORRECTAS
Pavicevic y Viel explican: «Al comparar estas simulaciones con datos observacionales, comprobamos que nuestras hipótesis eran correctas. Al incluir la influencia de los campos primordiales, la red cósmica se ve diferente y más acorde con los datos observados». En particular, podemos afirmar que un modelo estándar del universo con un campo magnético muy débil, de alrededor de 0,2 nanogauss, se ajusta mucho mejor a los datos experimentales.
Los científicos han obtenido un valor particularmente bajo para la magnitud de los campos magnéticos primordiales, estableciendo un nuevo límite superior varias veces inferior al estimado previamente.
Esta evidencia ayudará a mejorar la comprensión de los eventos en el universo primitivo. El campo magnético habría aumentado la densidad de la red cósmica, acelerando a su vez el proceso de formación de estrellas y galaxias. Será posible validar aún más nuestros resultados mediante observaciones realizadas con el Telescopio Espacial James Webb.
