Ainda é provável que a menção de campos magnéticos em escala cósmica encontre um silêncio desconfortável em alguns círculos astronômicos - e depois de um pouco de arrastar os pés e limpar a garganta, a discussão passará a tópicos mais seguros. Provavelmente, eles desempenham um papel na evolução da galáxia, se não na formação da galáxia - e certamente são uma característica do meio interestelar e do meio intergaláctico.
Espera-se que a próxima geração de radiotelescópios, como LOFAR (Low Frequency Array) e SKA (Square Kilometer Array), permita mapear esses campos com detalhes sem precedentes - mesmo que os campos magnéticos cósmicos desempenham apenas um papel trivial na cosmologia de larga escala - pelo menos vale a pena dar uma olhada.
No nível estelar, os campos magnéticos desempenham um papel fundamental na formação estelar, permitindo que um proto-estrela descarregue o momento angular. Essencialmente, o giro da protoestrela é retardado pelo arrasto magnético contra o disco de acreção ao redor - o que permite que a protoestrela continue atraindo mais massa sem se separar.
No nível galáctico, os discos de acreção ao redor de buracos negros de tamanho estelar criam jatos que injetam material ionizado quente no meio interestelar - enquanto buracos negros supermassivos centrais podem criar jatos que injetam esse material no meio intergaláctico.
Dentro das galáxias, os campos magnéticos de "semente" podem surgir do fluxo turbulento de material ionizado, talvez ainda mais agitado por explosões de supernovas. Nas galáxias de disco, esses campos de sementes podem ser ainda mais amplificados por um efeito de dínamo resultante de serem atraídos para o fluxo rotacional de toda a galáxia. Tais campos magnéticos em escala galáctica são frequentemente vistos formando padrões espirais através de uma galáxia em disco, além de mostrar alguma estrutura vertical dentro de um halo galáctico.
Campos de sementes semelhantes podem surgir no meio intergaláctico - ou pelo menos no meio intracluster. Não está claro se os grandes vazios entre os aglomerados galácticos conteriam uma densidade suficiente de partículas carregadas para gerar campos magnéticos significativos.
Os campos de sementes no meio intra-cluster podem ser amplificados por um grau de fluxo turbulento impulsionado por jatos supermassivos de buracos negros, mas, na ausência de mais dados, podemos supor que esses campos talvez sejam mais difusos e desorganizados do que aqueles vistos nas galáxias.
A força dos campos magnéticos intracluster é em torno de 3 x 10-6 gauss (G), o que não é muito. Os campos magnéticos da Terra ficam em média em torno de 0,5 G e um ímã de geladeira é de cerca de 50 G. No entanto, esses campos intracluster oferecem a oportunidade de rastrear interações passadas entre galáxias ou aglomerados (por exemplo, colisões ou fusões) - e talvez para determinar qual o papel dos campos magnéticos. no universo primitivo, particularmente no que diz respeito à formação das primeiras estrelas e galáxias.
Os campos magnéticos podem ser identificados indiretamente através de uma variedade de fenômenos:
• A luz óptica é parcialmente polarizada pela presença de grãos de poeira que são atraídos para uma orientação específica por um campo magnético e, em seguida, apenas deixam passar a luz em um determinado plano.
• Em uma escala maior, a rotação de Faraday entra em ação, onde o plano da luz já polarizada é girado na presença de um campo magnético.
• Também existe a divisão de Zeeman, onde as linhas espectrais - que normalmente identificam a presença de elementos como o hidrogênio - podem se dividir na luz que passou através de um campo magnético.
Pesquisas de grande angular ou no céu de fontes de radiação síncrotron (por exemplo, pulsares e blazares) permitem a medição de uma grade de pontos de dados, que podem sofrer rotação de Faraday como resultado de campos magnéticos na escala intergaláctica ou intracluster. Prevê-se que a alta resolução oferecida pelo SKA permita observações de campos magnéticos no universo primitivo de volta a um desvio para o vermelho de cerca de z = 5, o que lhe dá uma visão do universo como era há cerca de 12 bilhões de anos atrás.
Leitura adicional: Beck, R. Campos Magnéticos Cósmicos: Observações e Perspectivas.
