ALMA alcanza máxima sensibilidad polarimétrica

18 julio, 2016

Científicos de ALMA confirmaron las capacidades polarimétricas sin precedentes del observatorio en las bandas milimétrica y submilimétrica. La polarimetría es una técnica valiosa para estudiar los campos magnéticos del Universo y para los astrónomos que desean usar ALMA para revelar misterios magnéticos como el mecanismo de propulsión de los intensos chorros de energía emitidos por los agujeros negros supermasivos.

El campo magnético se extiende por todo el Universo y cumple importantes funciones. En la Tierra podemos usar un compás para orientarnos gracias al campo magnético que nos envuelve. Las manchas solares y las erupciones solares son provocadas por los campos magnéticos del Sol. Los campos magnéticos también desempeñan un papel importante en procesos como la formación de estrellas y planetas y en fenómenos peculiares observados alrededor de algunos agujeros negros. Sin embargo, todavía es difícil medir los campos magnéticos, pese a su omnipresencia. La polarimetría es una de las pocas técnicas que disponemos para estudiar los campos magnéticos del Universo.

ALMA está diseñado para realizar observaciones polarimétricas de alta sensibilidad. Para confirmar esta capacidad, los astrónomos han observado objetos bien conocidos y han comparado los resultados con aquellos obtenidos por otros telescopios. ALMA dio inicio a observaciones científicas en 2011, pero paralelamente realiza actividades de verificación de los métodos de observación avanzada.

En esta ocasión, ALMA observó la luminosa fuente 3C 286 para verificar las observaciones polarimétricas. La fuente, ubicada a 7.300 millones de años luz de la Tierra, es un cuásar que emite ondas de radio muy intensas. Muchos investigadores dan por sentado que los cuásares tienen un agujero negro supermasivo en su centro y que emiten intensos chorros por efecto de los campos magnéticos. ALMA observó la base del chorro de 3C 286 para medir la intensidad y la dirección de la onda polarizada. Según los resultados obtenidos revelan detalles nunca antes vistos y muestran claramente que el campo magnético es más fuerte y ordenado hacia el interior del chorro que emerge del cuásar. Esto ayuda a los investigadores a comprender la estructura del campo magnético en el corazón del cuásar, brindando información esencial sobre el proceso físico que genera las emisiones de radio.

“Esta observación sin duda confirmó la alta capacidad de observación polarimétrica de ALMA”, afirma Hiroshi Nagai, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, quien dirige el equipo de verificación. “Este es un hito importante para ALMA”.

Por lo general, el componente polarizado equivale a un porcentaje muy bajo de la emisión de radio total de un objeto. De ahí la importancia de contar con una herramienta muy sensible para lograr una polarimetría precisa, un requisito que se ha logrado cumplir con ALMA. La actividad de verificación científica incluye un proceso de calibración fina, y para ello se han realizado muchas observaciones de prueba que han permitido alcanzar un alto grado de precisión. Este tipo de trabajo discreto es el que da a ALMA la capacidad de realizar observaciones avanzadas.


En este gráfico se aprecia la fuente 3C 286 observada con ALMA. Los contornos muestran la intensidad de las ondas de radio y las barras moradas muestran el sentido de la polarización. El núcleo del cuásar se encuentra en el centro de la imagen, mientras que a la derecha se observa una parte del chorro emanado del cuásar. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Nagai et al.| Descargar imagen

Información adicional

Los resultados de este estudio se consignaron en el artículo de Nagai et al. titulado “ALMA Science Verification Data: Millimeter Continuum Polarimetry of the Bright Radio Quasar 3C 286” (‘Datos de verificación científica de ALMA: polarimetría de onda milimétrica del luminoso cuásar 3C 286′) publicado en The Astrophysical Journal el 20 de junio de 2016.

Las actividades de verificación científica de las funcionalidades de polarimetría se describen en el artículo “Polarization observations with ALMA” (‘Observaciones de polarización con ALMA’) en el blog titulado “¡Bienvenido a ALMA!”.

Los primeros resultados científicos con datos de polarización completa de ALMA fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters el 30 de junio de 2016, bajo el título “Interferometric Mapping Of Magnetic Fields: The Alma View Of The Massive Star-Forming Clump W43-MM1” (“Mapeo interferométrico de campos magnéticos: observaciones con ALMA del masivo cúmulo de formación estelar W43-MM1”) por Cortés et al.

ALMA es una asociación entre ESO (en representación de sus estados miembros), NSF (EE.UU.) y NINS (Japón), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), y KASI (República de Corea del Sur), en cooperación con la República de Chile. El Joint ALMA Observatory es operado por ESO, AUI/NRAO y NAOJ.


El conjunto de radio telescopios «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array» (ALMA), se observan en esta llamativa imagen al atardecer en el llano de Chajnantor. Crédito: J. Busqué (ESO) | Descargar imagen