Lofar svela la mappa del campo magnetico dell'ammasso Abell 2255
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Redazione Scienza e Tecnologia
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Per la prima volta, gli astronomi sono riusciti a ricostruire la struttura del campo magnetico che permea un intero ammasso di galassie, dal nucleo fino alle regioni più periferiche, grazie a un'analisi senza precedenti dei dati raccolti dal radiotelescopio europeo LOFAR.
L'impresa, che ha richiesto l'elaborazione di osservazioni radio estremamente profonde dell'ammasso Abell 2255, situato a circa un miliardo di anni luce dalla Terra, non solo getta luce su una componente fondamentale della fisica cosmica, ma apre anche scenari inediti sulla comprensione dei processi che modellano le strutture su scala universale.
Un traguardo tecnologico nell'osservazione dell'universo profondo
L'obiettivo, ambizioso sin dall'inizio, era quello di andare oltre la semplice individuazione di galassie o singole sorgenti, per concentrarsi invece su quelle che vengono definite le "grandi strutture" del cosmo. Riuscire a visualizzare l'estensione e l'orientamento del campo magnetico di un intero ammasso, che rappresenta una delle aggregazioni di materia più massicce esistenti, equivale a compiere un salto di qualità nella ricerca astrofisica.
Per ottenere questo risultato, è stato necessario spingere le potenzialità di LOFAR, il LOw Frequency ARray, fino ai loro limiti operativi, sfruttando una tecnica di analisi delle immagini radio che ha permesso di isolare il debole segnale magnetico dal rumore di fondo galattico e extragalattico.
I numeri di LOFAR: dalla mappa del cielo alla terza data release
Il radiotelescopio, che opera principalmente a basse frequenze, ha già dimostrato la sua straordinaria capacità di scandagliare il cielo profondo, come testimonia il recente rilascio del terzo catalogo della LOFAR Two-metre Sky Survey, la LoTSS-DR3. Un'impresa titanica che ha richiesto oltre tredicimila ore di osservazioni, generando 18,6 petabyte di dati e assorbendo più di 20 milioni di ore di calcolo distribuite in un arco temporale di dieci anni.
Questo enorme sforzo collettivo ha portato alla catalogazione di 13,7 milioni di radiosorgenti identificate, coprendo circa l'88% dell'emisfero settentrionale, pari a 19 mila gradi quadrati di cielo, un traguardo che rende l'edizione del 2026 ben più vasta rispetto alla precedente, la quale nel 2022 si era fermata a 4,4 milioni di sorgenti.
Abell 2255: un laboratorio cosmico per i campi magnetici
La scelta di puntare gli occhi elettronici di LOFAR su Abell 2255 non è stata casuale, trattandosi di un ammasso particolarmente dinamico, teatro di violente fusioni tra galassie e di turbolenze che generano onde d'urto e fenomeni di accelerazione di particelle. Ed è proprio in questi contesti estremi che i campi magnetici giocano un ruolo cruciale, agendo come veri e propri "collanti" per il plasma intergalattico e influenzando la distribuzione dei raggi cosmici.
La mappa ottenuta, che si estende dal cuore dell'ammasso fino ai suoi confini estremi, ha permesso ai ricercatori di osservare come l'intensità e la direzione del campo magnetico varino in modo significativo nelle diverse regioni, rivelando una complessità che fino a oggi era stata solo ipotizzata dai modelli teorici.
Verso una nuova fisica delle strutture cosmiche
L'analisi delle osservazioni più profonde mai effettuate con LOFAR su questo specifico bersaglio ha quindi fornito la prima evidenza osservativa diretta della morfologia del campo magnetico su scala di ammasso, offrendo dati preziosi per comprendere la sua origine e la sua evoluzione nel tempo cosmico.
Questo successo, che combina la potenza di un radiotelescopio all'avanguardia con l'ingegno di una nuova metodologia di analisi, segna un punto di svolta per la radioastronomia, dimostrando che è possibile indagare le proprietà magnetiche di strutture lontane con un livello di dettaglio impensabile solo un decennio fa.
Il lavoro su Abell 2255 rappresenta, in sostanza, un prototipo per future osservazioni che potranno estendere questa tecnica ad altri ammassi, contribuendo così a comporre un quadro sempre più completo del ruolo fondamentale giocato dai campi magnetici nella formazione dell'Universo così come lo conosciamo.
