Pesquisadores da Universidade de Columbia descobriram que campos magnéticos em todo o universo podem surgir de plasma turbulento. Seu estudo mostra que esses plasmas, presentes em diferentes ambientes, podem formar e amplificar espontaneamente campos magnéticos, revelando o processo pelo qual os campos magnéticos podem se estender por enormes distâncias.
A origem dos campos magnéticos tem sido debatida há muito tempo. Novas pesquisas fornecem pistas sobre suas origens.
Não é só a sua geladeira que tem ímãs. Terra, estrelas, galáxias e o espaço entre as galáxias também são magnetizados. Quanto mais lugares os cientistas procuraram por campos magnéticos em todo o universo, mais eles descobriram. Mas a questão de por que isso acontece e de onde esses campos magnéticos se originam permaneceu um mistério e um assunto de pesquisa científica em andamento.
O campo magnético na galáxia redemoinho (M51) foi capturado pelo Observatório Estratosférico Voador da NASA para Astronomia Infravermelha (SOFIA) sobreposto a uma imagem da galáxia pelo Telescópio Hubble. A imagem mostra imagens infravermelhas de grãos de poeira na galáxia M51. Sua orientação magnética segue em grande parte a forma espiral da galáxia, mas também é puxada na direção da galáxia vizinha à direita do quadro. Crédito: NASA, Sophia Science Team, a. Burlough; NASA, ESA e S. Beckwith (STScI) e Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Insights sobre as origens do campo magnético
Um novo artigo de cientistas da Columbia fornece informações sobre a origem desses domínios. A equipe de pesquisa usou modelos para mostrar que os campos magnéticos podem surgir espontaneamente no caso de distúrbios plasma.
O plasma é um tipo de matéria encontrada principalmente em ambientes extremamente quentes, como os próximos à superfície do Sol, mas também está espalhado pelo universo em ambientes de baixa densidade, como a extensão do espaço intergaláctico; A pesquisa da equipe se concentrou nesses ambientes de baixa densidade.
Suas simulações mostraram que, além de gerar novos campos magnéticos, a perturbação desses plasmas também pode amplificar campos magnéticos uma vez gerados. Isso ajuda a explicar como os campos magnéticos que surgem em pequenas escalas podem eventualmente atingir a extensão de grandes distâncias.
Imagem composta mostrando o nascimento e o crescimento de campos magnéticos em plasmas turbulentos, de campos fracos em pequenas escalas (canto superior esquerdo) a campos fortes em grandes escalas (canto inferior direito). Crédito: Universidade de Columbia
“Esta nova pesquisa nos permite imaginar os tipos de vazios que geram campos magnéticos: mesmo nos espaços mais primitivos, vastos e remotos do nosso universo, partículas de plasma atoladas em movimento turbulento podem gerar espontaneamente novos campos magnéticos”, disse Cerrone.
“A busca por uma ‘semente’ que pode semear um novo campo magnético está chegando há muito tempo, e estamos entusiasmados em fornecer novas evidências para essa fonte original, bem como dados sobre como o campo magnético cresce, uma vez que nasce. .”
Referência: “Generation of Quasi-Parametal Magnetic Fields in Turbulent, Non-Collising Plasmas” de Lorenzo Cerrone, Luca Comiso e Ryan Gollant, 31 de julho de 2023, disponível aqui. Cartas de revisão física.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.055201
O artigo foi escrito pelo professor de astronomia Lorenzo Cerrone, pelo cientista de pesquisa em astronomia Luca Comiso e pelo doutorando em astronomia Ryan Gollant.
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