El IAC elabora el primer mapa del "velo" magnético que recubre la Vía Láctea

Los datos recopilados durante una década con el experimento Quijote, ubicado en el Observatorio del Teide, son cruciales para el estudio del Big Bang

En color se muestra la emisión polarizada de microondas medida por Quijote. El patrón de trazos superpuestos indica la dirección de las líneas de campo magnético

En color se muestra la emisión polarizada de microondas medida por Quijote. El patrón de trazos superpuestos indica la dirección de las líneas de campo magnético / Consorcio Quijote

Verónica Pavés

Verónica Pavés

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha revelado este jueves el primer mapa del velo magnético que recubre la Vía Láctea, una pieza clave para futuras investigaciones sobre el origen del universo. Se trata de una imagen que muestra la polarización de nuestra galaxia, es decir, la dirección en la que fluyen las partículas al chocar contra ella. Una información que permitirá discernir entre las emisiones de microondas que emite la Vía Láctea y aquellas que provienen del Big Bang.

Se trata de uno de los resultados científicos más relevantes del centro de investigación canario, dado que permitirá no solo completar la información que se ya se había conseguido en otras misiones (como Planck o WMAP) sobre el campo magnético de nuestra galaxia, sino que también será crucial para las investigaciones mundiales futuras sobre el Big Bang. "Nuestro objetivo final es saber cómo nació el universo", explica Alberto Rubiño, responsable científico de Quijote e investigador principal del proyecto europeo Radioforegrounds. "Para saberlo tenemos que encontrar la huella de ondas gravitacionales que dejó la expansión de la galaxia tras el Big Bang", revela Rubiño. Esa huella se puede observar en un patrón muy específico de la polarización del fondo cósmico de microondas asociada a las ondas gravitacionales, que es la tarea a la que precisamente se dedica Rubiño y su equipo en el IAC. "Su estudio nos permitiría comprender los procesos energéticos que tuvieron lugar en el nacimiento del Universo", remarca.

Canarias es referente en el estudio del fondo cósmico de microondas en el hemisferio norte

La búsqueda de dicha huella se ha convertido, sin embargo, en el Santo Grial de la Física. Y es que, debido a la baja energía que emite resulta casi imposible de visualizar en el amplio espectro del fondo cósmico de microondas. Pero los científicos no cesan en su empeño de encontrarla. Una de las dificultades adicionales para su observación es la propia Vía Láctea. "Nuestra galaxia forma un velo con su campo magnético que no permite ver bien lo que hay mas allá", revela el director del IAC y uno de los pioneros en el estudio de microondas en Canarias, Rafael Rebolo. Y es que cada vez que una partícula choca con la galaxia, se queda atrapada en su campo magnético, lo que le hace a girar (y emitir energía) y seguir las líneas del campo magnético. "La señal del Big Bang es siempre constante, pero las emisiones de la galaxia cambian", recalca, por su parte, Rubiño. "Conociendo este velo de partículas asociada la Vía Láctea, podemos eliminarlas de las observaciones para ver con mayor precisión la radiación del fondo cósmico", insiste.

Mapa de la emisión polarizada en microondas en el hemisferio norte  Mapa de la emisión polarizada en microondas en el hemisferio norte medido por Quijote..

Mapa de la emisión polarizada en microondas en el hemisferio norte Mapa de la emisión polarizada en microondas en el hemisferio norte medido por Quijote.. / Colaboración Quijote

"Hasta ahora no se conocía bien esta estructura", explica Rebolo. Como rememora, las imágenes que se habían tomado previamente sobre esta estructura habían sido tomadas en otros rango de frecuencia más altos que, si bien eran eficaces para otros menesteres, no ayudaban tanto a describir lo que había más allá de la Vía Láctea. "Este mapa proporciona una información detallada del cielo en un nuevo rango de frecuencia, de 10 a 20 gigahercios (GHz)", asegura Rubiño. De esta forma, el grupo de investigación - que ha contado con la colaboración de Instituto de Física de Cantabria y la Universidad de Manchester, entre otros- han "caracterizado con una precisión sin precedentes la polarización de la emisión sincrotrón de nuestra galaxia, que es el resultado de la emisión de partículas cargadas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz en el seno del campo magnético galáctico", añade el investigador.

Es la primera imagen tomada de esta estructura a una frecuencia de apenas 10 gigahercios

Los mapas de Quijote también permiten estudiar la emisión de microondas proveniente del centro galáctico. Recientemente se ha detectado en esta región un exceso de emisión en microondas de origen aún desconocido, pero que podría estar asociado con procesos de decaimiento de partículas de materia oscura. "Hemos confirmado la existencia de ese exceso de emisión y encontramos evidencia de que dicha señal podría estar polarizada. Esta información es esencial para entender la naturaleza de dicha emisión", comenta Federica Guidi, investigadora del Institut d'Astrophysique de Paris (IAP, Francia).

Experimento Quijote en el Observatorio del Teide

Experimento Quijote en el Observatorio del Teide / Daniel López (IAC)

Los científicos canarios fotografiaron magnético que recubre nuestra galaxia gracias al experimento Quijote, una de las creaciones propias IAC, que duerme en el Observatorio del Teide, ubicado en Izaña. "Es la primera vez en el mundo que se toma una imagen del campo magnético de la galaxia en este rango de frecuencia", insiste Rubiño, que destaca el impacto que este estudio está teniendo a nivel internacional. Y no solo porque es el primer mapa que se toma en este espectro, sino porque también es el único que se ha hecho en el hemisferio norte.

"Somos referentes en el estudio del fondo cósmico de microondas en nuestro hemisferio", asegura Rebolo. El experimento Quijote está compuesto por dos telescopios de 2,25 metros de diámetro que observan el cielo en el dominio de las microondas (10-40 GHz). El experimento inició sus observaciones en 2012 aunque esta recreación de la atmósfera galáctica se obtuvo gracias a los datos obtenidos durante un año con el instrumento multifrecuencia MFI, que estuvo en operación hasta 2018.

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