Observaciones con ALMA revelan por primera vez campos magnéticos intensos y ordenados en los vientos de una galaxia en fusión, mostrando cómo el magnetismo guía la expulsión de gas, polvo y energía al espacio
Imagen de Arp 220. Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) Créditos: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Eugenio M. Fernández Aguilar
Físico, escritor y divulgador científico
muyinteresante.okdiario.com/Creado: 1.02.2026
La imagen que solemos tener de una galaxia en plena actividad es la de un sistema caótico, dominado por la gravedad, las explosiones de supernovas y enormes nubes de gas en movimiento. Sin embargo, ese desorden aparente esconde estructuras invisibles que organizan y canalizan la materia a escalas colosales. Una de ellas, los campos magnéticos, ha sido durante mucho tiempo uno de los elementos más difíciles de observar y de integrar en los modelos de evolución galáctica.
Un nuevo trabajo científico acaba de aportar pruebas directas de que estos campos no solo están presentes, sino que desempeñan un papel central en los vientos galácticos, los flujos de gas que salen disparados desde el corazón de las galaxias. El estudio, basado en observaciones del radiotelescopio ALMA y centrado en la galaxia Arp 220, muestra por primera vez que esos vientos siguen estructuras magnéticas ordenadas, comparables a auténticas autopistas cósmicas. Los resultados, publicados en The Astrophysical Journal Letters, obligan a replantear cómo se transportan el gas, el polvo y los rayos cósmicos fuera de las galaxias.
El estudio ha sido realizado por un equipo internacional con una participación destacada de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y otros centros españoles, responsables de una parte clave del análisis observacional y la interpretación de los datos.
Arp 220, una galaxia extrema convertida en laboratorio natural
Arp 220 es el ejemplo más cercano de una galaxia infrarroja ultraluminosa, un tipo de sistema caracterizado por una formación estelar desbordante y grandes cantidades de polvo que bloquean la luz visible. En realidad, no es una sola galaxia, sino el resultado de la colisión de dos galaxias espirales que se encuentran en una fase avanzada de fusión. En su centro alberga dos núcleos compactos y extremadamente activos, separados por unos 370 parsecs, donde nacen estrellas a un ritmo que supera con creces el de la Vía Láctea.
Al combinar esta información con datos sobre el movimiento y la cantidad de gas, logramos estimar la intensidad de los campos magnéticos y analizar su papel en la dinámica de los vientos galácticosAntxon Alberdi (IAA-CSIC)
Este tipo de galaxias fueron comunes cuando el universo tenía apenas unos miles de millones de años. Por eso, Arp 220 se considera una ventana al pasado cósmico, un lugar donde observar procesos similares a los que moldearon las primeras galaxias masivas. Sus violentos estallidos de formación estelar generan vientos galácticos que expulsan gas a cientos de kilómetros por segundo, un mecanismo clave para regular cuántas estrellas pueden seguir formándose.
Hasta ahora, esos vientos se estudiaban sobre todo desde el punto de vista de la gravedad y la energía liberada por las supernovas. El nuevo trabajo añade un ingrediente decisivo: el magnetismo como fuerza organizadora, capaz de guiar el material expulsado y de influir en el destino de la galaxia a largo plazo.
Imagen de Arp 220. Créditos: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)Cómo detectar campos magnéticos donde no se ve la luz
Observar campos magnéticos en el espacio no es sencillo. No emiten luz propia y solo pueden detectarse a través de efectos sutiles en la radiación procedente del gas y del polvo. Uno de los más importantes es la polarización: cuando los granos de polvo se alinean con un campo magnético, la luz que emiten adquiere una orientación preferente que puede medirse con instrumentos muy sensibles.
En este estudio, el equipo utilizó ALMA para observar la polarización del continuo de polvo a 870 micras, una técnica ya conocida, pero también dio un paso más. Por primera vez, logró detectar la polarización de una línea molecular concreta, la del monóxido de carbono CO(3–2), en un flujo de salida galáctico. El propio artículo lo expresa de forma clara al señalar que se informa de “la primera detección de polarización de la línea de emisión CO(3–2) a través del efecto Goldreich–Kylafis en un flujo de salida”.
Este efecto, propuesto hace décadas, permite inferir la orientación del campo magnético a partir de cómo se polariza la radiación emitida por las moléculas en movimiento. Su detección en una galaxia externa supone un avance técnico y conceptual, porque demuestra que es posible rastrear directamente el magnetismo en el gas que abandona una galaxia.
El resultado es un mapa magnético detallado de los núcleos de Arp 220 y de sus vientos moleculares, con una resolución espacial de unos 96 parsecs. Es la imagen más completa hasta la fecha de cómo se organizan los campos magnéticos en un entorno galáctico extremo.
Autopistas magnéticas en los vientos galácticos
Uno de los hallazgos más llamativos del estudio es la existencia de campos magnéticos claramente alineados con los vientos galácticos, especialmente en el núcleo oeste de Arp 220. Allí, el campo adopta una orientación casi vertical y discurre en paralelo a los flujos de gas que salen disparados desde el centro.
Los datos muestran que el gas molecular expulsado no se mueve de forma caótica, sino que sigue trayectorias guiadas por estas estructuras magnéticas. En palabras del propio artículo, “Arp 220 W revela un campo magnético paralelo a los flujos de salida desplazados al rojo y al azul tanto en los mapas de polarización del polvo como en los de polarización de la línea de emisión”. Esta coincidencia entre polvo y gas refuerza la idea de que el campo magnético está realmente integrado en el flujo.
Los campos magnéticos del disco galáctico y el flujo de polvo y molecular de la galaxia en fusión Arp 220 observados por ALMA. Los granos de polvo alineados magnéticamente (líneas grises) muestran un campo magnético paralelo al disco en Arp 220 Este, mientras que en Arp 220 Oeste, el campo magnético es paralelo al flujo (contornos rojos y azules) impulsado por la actividad de formación estelar. La emisión molecular de CO muestra un campo magnético colimado (líneas azules y rojas) a lo largo de los rápidos flujos moleculares de Arp 220 Oeste. Créditos: López-Rodríguez, E. (USC; datos de polarización), Girart, J.M. (ICE, CSIC; datos de polarización); Barcos-Muñoz, L. (NRAO; datos de 3 GHz).
Además, entre los dos núcleos de la galaxia se detecta un puente de polvo altamente polarizado, con fracciones de polarización de hasta el 5 %. Esa región actúa como una conexión magnetizada entre ambos núcleos, lo que sugiere que el magnetismo también juega un papel en el intercambio de material durante la fusión.
La imagen que emerge es la de un sistema en el que los campos magnéticos funcionan como raíles invisibles, canalizando la materia desde el interior de la galaxia hacia su entorno. No se trata de una metáfora literaria, sino de una descripción física respaldada por observaciones directas.
Campos magnéticos de una intensidad extrema
Medir la intensidad de estos campos era uno de los objetivos clave del estudio. Los resultados son sorprendentes incluso para los estándares de la astrofísica de galaxias activas. El equipo estima que los campos magnéticos en los flujos de salida alcanzan valores del orden de los miligauss, cientos o miles de veces más intensos que el campo magnético medio de la Vía Láctea.
El artículo señala de forma explícita que se obtienen “intensidades medias del campo magnético de 1,1 y 9,5 mG para los flujos de salida desplazados al azul y al rojo, respectivamente”. Estas cifras sitúan a Arp 220 entre los entornos más magnetizados conocidos fuera de nuestra galaxia.
Más allá de ser una fusión espectacular, Arp 220 se revela como una pieza fundamental para comprender cómo las galaxias se transforman con el tiempo y cómo esos procesos han dado forma al Universo que observamos hoy.Miguel A. Pérez Torres (IAA-CSIC)
Según los autores, estos campos tan intensos no son primordiales, sino que han sido amplificados por la compresión del gas y por la turbulencia asociada a explosiones de supernovas en los núcleos de formación estelar. Una vez amplificados, los campos se mantienen gracias a la energía cinética del propio flujo de salida.
Este magnetismo extremo tiene consecuencias directas: influye en la velocidad del gas, en su capacidad para escapar de la galaxia y en la forma en que transporta metales, polvo y rayos cósmicos hacia el medio circungaláctico. Es un ingrediente fundamental para entender cómo las galaxias enriquecen su entorno y cómo se regula la formación estelar.
Implicaciones para la evolución de las galaxias
Más allá del caso concreto de Arp 220, los resultados tienen implicaciones generales para la evolución galáctica. Las galaxias infrarrojas ultraluminosas fueron mucho más comunes en el universo temprano, cuando la tasa de formación estelar alcanzó su máximo. Si en ellas los campos magnéticos desempeñaban un papel similar, entonces el magnetismo pudo ser un factor clave en la historia cósmica.
El estudio sugiere que los vientos galácticos no solo expulsan material por presión térmica o radiación, sino que están estructurados y dirigidos por campos magnéticos fuertes y ordenados. Esto afecta a cuánto gas puede volver a caer en la galaxia, a la duración de los estallidos de formación estelar y al enriquecimiento químico del entorno.
Además, la detección de polarización en líneas moleculares abre la puerta a estudiar estos procesos en galaxias mucho más lejanas, donde el polvo bloquea la luz visible. Con futuras observaciones, será posible comprobar si estas autopistas magnéticas son una característica común de las galaxias en formación intensa.
En ese contexto, Arp 220 deja de ser solo una fusión espectacular para convertirse en una referencia clave para comprender cómo interactúan gravedad, turbulencia y magnetismo en la construcción del universo tal como lo conocemos.
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Referencias
Lopez-Rodriguez, E., Girart, J. M., Pérez-Torres, M., Mezcua, M., Busquet, G., Herrero-Illana, R., Alberdi, A., Torrelles, J. M. The Magnetic Fields of the Dusty Nuclei and Molecular Outflows of Arp 220. The Astrophysical Journal Letters, 996:L27 (2026). https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae2ed6.
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Fuente:
