Per la prima volta è stato possibile ricostruire la struttura del campo magnetico che permea un intero ammasso di galassie, dal nucleo fino alle regioni più esterne. Il risultato è stato ottenuto combinando le osservazioni radio più profonde mai effettuate con il radiotelescopio europeo LOFAR (LOw Frequency ARray) dell’ammasso di galassie Abell 2255, utilizzando un'innovativa tecnica di analisi delle immagini radio.
L'indagine - accettata per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics - è stata coordinata da ricercatori dell'Istituto Nazionale di Astrofisica e ha visto anche la collaborazione di studiosi del Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" dell'Università di Bologna.
I dati suggeriscono che questi campi magnetici su larga scala non siano distribuiti casualmente, bensì modellati dai moti del gas durante la formazione dell'ammasso. Comprendere come questi campi magnetici si originino e si evolvano rappresenta una delle principali sfide dell'astrofisica moderna, poiché influenzano profondamente la dinamica del gas caldo negli ammassi di galassie e, più in generale, la formazione e l'evoluzione delle più grandi strutture dell'Universo.
Abell 2255 è un ammasso di galassie situato a circa un miliardo di anni luce dalla Terra, esteso per diversi milioni di anni luce ed è uno dei laboratori cosmici più interessanti per studiare l'Universo alle onde radio. Già noto per la straordinaria complessità della sua emissione radio, il sistema ospita non solo numerose radiogalassie, ma anche una vasta emissione diffusa prodotta dall'interazione tra elettroni che si muovono a velocità prossime a quella della luce e i campi magnetici che permeano il gas caldo dell'ammasso.
Grazie al nuovo approccio, è stato possibile mappare per la prima volta la geometria del campo magnetico di un intero ammasso di galassie, dal nucleo fino ai suoi confini gravitazionali, nel caso di Abell 2255, su un'estensione di oltre 13 milioni di anni luce.
L'analisi mostra che il campo magnetico su larga scala non è orientato in modo casuale. In alcune regioni segue direzioni ben precise: lungo le estensioni dell'emissione radio appare prevalentemente allungato in direzione radiale, mentre nelle regioni in cui sono presenti onde d'urto cosmiche assume orientazioni tangenziali.
Secondo gli autori, questa è la prima evidenza osservativa che la topologia del campo magnetico sia modellata dalla complessa dinamica di accrescimento che determina la crescita delle grandi strutture cosmiche e dei moti del gas durante il processo di formazione degli ammassi di galassie. Il confronto con sofisticate simulazioni cosmologiche conferma questa interpretazione.
