Astronomia: il satellite Planck rileva le impronte magnetiche della Via Lattea

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satellite planckUna nuova mappa giunta dal satellite Planck dell’ESA mostra le curve del campo magnetico della nostra galassia. È un’immagine ottenuta osservando a tutto cielo la luce polarizzata emessa dalla polvere interstellare presente nella Via Lattea. La luce può essere descritta come una serie di onde formate da campi elettrici e magnetici che oscillano lungo piani ortogonali l’uno nei confronti dell’altro e rispetto alla direzione di marcia. Questi campi, di norma, sono orientati indistintamente in tutte le direzioni. Se però le oscillazioni tendono a preferire un orientamento particolare, diciamo che la luce è “polarizzata”. È quanto accade, per esempio, con la luce riflessa da una superficie, come quella di uno specchio o del mare. Esistono anche particolari filtri – come quelli usati negli occhiali polarizzati – in grado d’assorbire la luce polarizzata, riducendo così l’abbaglio dovuto ai riflessi del sole. Nello spazio, anche la luce emessa da stelle, gas e polvere può essere polarizzata, e in vari modi. Misurando la quantità di polarizzazione in essa presente, gli astronomi riescono a studiare i processi fisici che l’hanno causata. In particolare, la polarizzazione può essere la spia dell’esistenza di campi magnetici nel mezzo interstellare che la luce ha attraversato, e può aiutare a ricostruirne le proprietà. La mappa rilasciata oggi è stata ottenuta utilizzando i rivelatori a bordo di Planck come se fossero l’equivalente astronomico di occhiali da sole polarizzati. Un’immagine inedita nella quale vortici, anse e archi ricalcano la topografia del campo magnetico nella nostra galassia, la Via Lattea. Nella nuova immagine prodotta da Planck, le zone più scure corrispondono a quelle nelle quali l’emissione polarizzata è più intensa, mentre le striature indicano la direzione del campo magnetico proiettata sul piano celeste. I dati rivelano anche variazioni nella direzione di polarizzazione all’interno delle nubi di gas e polvere confinanti. Un fenomeno ben visibile in alcune forme aggrovigliate presenti al di sopra e al di sotto del piano galattico, laddove il campo magnetico locale è particolarmente disorganizzato. I dati di polarizzazione galattica raccolti da Planck sono descritti e analizzati in una serie di quattro articoli appena sottoposti alla rivista Astronomy & Astrophysics. Lo studio del campo magnetico della Via Lattea non è però l’unica ragione che ha spinto gli scienziati di Planck a interessarsene. Celato dietro all’emissione di foreground della nostra galassia c’è infatti il segnale primordiale della radiazione cosmica di fondo (Cmb), la luce più antica dell’Universo. Planck ha già prodotto una mappa dell’intensità della Cmb con una precisione senza precedenti. Gli scienziati stanno ora cercando di misurarne anche la polarizzazione. Una misura, questa, che rientra fra gli obiettivi principali della missione di Planck, perché potrebbe fornire la prova dell’esistenza delle onde gravitazionali primordiali, quelle prodotte nell’Universo immediatamente dopo il Big Bang. Nel marzo scorso, gli scienziati della collaborazione Bicep2 hanno annunciato di avere rilevato per la prima volta questo segnale nei dati raccolti su una singola frequenza delle microonde, ed entro una porzione di cielo, utilizzando un telescopio dal Polo Sud. Un presupposto piuttosto critico di questa scoperta è che, in quella porzione di cielo, l’emissione polarizzata di foreground sia pressoché trascurabile. Alla fine del 2014, gli scienziati della collaborazione Planck renderanno pubblici i dati basati sulle osservazioni della luce polarizzata per l’intero cielo e in sette frequenze. Il confronto fra dati a diverse frequenze dovrebbe consentire agli astronomi di individuare con ragionevole sicurezza, e dunque di scartare, ogni possibile contaminazione dovuta a emissioni di foreground, permettendo così di isolare il tenue segnale primordiale polarizzato.