Il Cigar Galaxy (noto anche come M82) è famoso per la sua straordinaria velocità nel creare nuove stelle, con le stelle che nascono 10 volte più velocemente che nella Via Lattea. Ora, dati dell'Osservatorio stratosferico per l'astronomia all'infrarosso, o SOFIA, sono stati usati per studiare questa galassia in modo più dettagliato, rivelando come il materiale che influenza l'evoluzione delle galassie possa entrare nello spazio intergalattico.

I ricercatori hanno scoperto, per la prima volta, che il vento galattico che fluisce dal centro della Galassia dei Sigari (M82) è allineato lungo un campo magnetico e trasporta una massa molto grande di gas e polvere, la massa equivalente da 50 a 60 milioni di Soli.

"Lo spazio tra le galassie non è vuoto, ", ha detto Enrique Lopez-Rodriguez, uno scienziato dell'Associazione per la ricerca spaziale delle università (USRA) che lavora nel team SOFIA. "Contiene gas e polvere, che sono i semi di stelle e galassie. Ora, abbiamo una migliore comprensione di come questa materia sia sfuggita dall'interno delle galassie nel tempo".

Oltre ad essere un classico esempio di galassia starburst, perché sta formando un numero straordinario di nuove stelle rispetto alla maggior parte delle altre galassie, M82 ha anche forti venti che soffiano gas e polvere nello spazio intergalattico. Gli astronomi hanno a lungo teorizzato che questi venti trascinerebbero anche il campo magnetico della galassia nella stessa direzione, ma nonostante numerosi studi, non vi è stata alcuna prova osservativa del concetto.

I ricercatori che utilizzano l'osservatorio aereo SOFIA hanno scoperto definitivamente che il vento della Galassia dei sigari non solo trasporta un'enorme quantità di gas e polvere nel mezzo intergalattico, ma trascina anche il campo magnetico in modo che sia perpendicolare al disco galattico. Infatti, il vento trascina il campo magnetico più di 2, 000 anni luce di diametro, vicino alla larghezza del vento stesso.

"Uno degli obiettivi principali di questa ricerca era valutare l'efficienza con cui il vento galattico può trascinare lungo il campo magnetico, " ha detto Lopez-Rodriguez. "Non ci aspettavamo di trovare il campo magnetico allineato con il vento su un'area così ampia".

Queste osservazioni indicano che i potenti venti associati al fenomeno starburst potrebbero essere uno dei meccanismi responsabili della semina di materiale e dell'iniezione di un campo magnetico nel vicino mezzo intergalattico. Se processi simili hanno avuto luogo nell'universo primordiale, avrebbero influito sull'evoluzione fondamentale delle prime galassie.

I risultati sono stati pubblicati nel dicembre 2018 nel Lettere per riviste astrofisiche .

Il nuovo strumento di SOFIA, la fotocamera Airborne Wideband Camera-Plus ad alta risoluzione, o HAWC+, utilizza la luce del lontano infrarosso per osservare i grani di polvere celeste, che si allineano lungo le linee del campo magnetico. Da questi risultati, gli astronomi possono dedurre la forma e la direzione del campo magnetico altrimenti invisibile. La luce a infrarossi lontani fornisce informazioni chiave sui campi magnetici perché il segnale è pulito e non contaminato dall'emissione di altri meccanismi fisici, come la luce visibile diffusa.

"Studiare i campi magnetici intergalattici e imparare come si evolvono è la chiave per capire come si sono evolute le galassie nel corso della storia dell'universo, " ha detto Terry Jones, professore emerito all'Università del Minnesota, a Minneapolis, e capo ricercatore per questo studio. "Con lo strumento HAWC+ di SOFIA, ora abbiamo una nuova prospettiva su questi campi magnetici".

Lo strumento HAWC+ è stato sviluppato e consegnato alla NASA da un team multi-istituzionale guidato dal Jet Propulsion Laboratory. Darren Dowell, scienziato del JPL e ricercatore principale di HAWC+, insieme allo scienziato del JPL Paul Goldsmith, facevano parte del team di ricerca che utilizzava HAWC+ per studiare il Cigar Galaxy.