Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) han elaborado predicciones sobre cómo el radiotelescopio Square Kilometre Array SKA-Low (Australia) podría ayudar a resolver una incógnita que sigue abierta: cuándo y cómo se volvió magnético el universo. España es miembro del Observatorio SKA desde abril de 2023, lo que permite a su comunidad científica participar en este esfuerzo internacional por explorar los orígenes y la evolución del cosmos.
"El estudio explica cómo las futuras observaciones podrían distinguir entre distintas hipótesis sobre el origen de los campos magnéticos cósmicos", indica Shane P. O'Sullivan, investigador del Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica de la UCM y del Instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS). El trabajo, publicado en el libro Advancing Astrophysics with the SKA II, se ha realizado en colaboración con investigadores de la Universidad de Bolonia y del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.
Los campos magnéticos están presentes en las estrellas, las galaxias y el gas que hay entre ellas, e influyen en el movimiento de las partículas cargadas y en procesos como la formación estelar. Sin embargo, su origen sigue siendo incierto.
"¿Surgieron las primeras «semillas» magnéticas en el universo primordial, antes de que se formaran las estrellas y las galaxias, o se generaron más tarde mediante procesos astrofísicos? Responder a esta pregunta requiere reconstruir cómo crecieron esas semillas y cómo se extendieron por el universo", señala O'Sullivan.
Los investigadores proponen utilizar las señales de radio de galaxias lejanas para estudiar la red cósmica, la inmensa estructura de materia y gas que conecta las galaxias. Al atravesar gas ionizado y magnetizado, la orientación de la polarización de estas señales gira. Este efecto, conocido como rotación de Faraday, aporta información sobre los campos magnéticos que las señales encuentran a su paso. SKA-Low proporcionará una red mucho más densa de estas sondas que los surveys comparables actuales, lo que permitirá contrastar las observaciones con simulaciones cosmológicas.
Si algunos campos magnéticos tienen un origen primordial, las huellas que han perdurado podrían revelar las condiciones físicas de una época muy anterior al momento en que las primeras estrellas comenzaron a brillar. Medir estas huellas en épocas posteriores permitiría investigar de forma indirecta aquella etapa temprana. Determinar su origen aportaría nuevas evidencias sobre la física del universo primitivo.
O'Sullivan dirige un pequeño pero creciente equipo de investigación sobre magnetismo cósmico en la Facultad de Ciencias Físicas de la UCM, dentro del grupo de Astrofísica Extragaláctica e Instrumentación Astronómica (GUAIX) de la universidad. El equipo combina observaciones de radio con simulaciones cosmológicas para estudiar el magnetismo en las galaxias y en la red cósmica, y prepararse para la era del SKA.
La UCM, anfitriona del primer encuentro temático nacional sobre la ciencia del SKAO
La participación de España en el Observatorio SKA, coordinada por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ofrece oportunidades a su comunidad científica y a su industria. En este contexto, la UCM acogerá a finales de este año Extragalactic Continuum Science in the SKA Era, el primero de una nueva serie de encuentros nacionales sobre la ciencia del SKAO. Organizado por Shane O'Sullivan y Javier Moldón (IAA-CSIC), el taller ayudará a investigadores de toda España a establecer colaboraciones y prepararse para las primeras observaciones del SKA, abordando temas como el magnetismo cósmico, la formación estelar y los agujeros negros supermasivos.
El trabajo cuenta con el apoyo del programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid y del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través de la Agencia Estatal de Investigación, con cofinanciación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea.
Referencia bibliográfica:
O'Sullivan, S. P., Vazza, F., Carretti, E., Vacca, V., & Loi, F. (2026). An SKA-Low RM grid for constraining the origin of cosmic magnetism. arXiv. DOI: 10.48550/arXiv.2606.25096 .
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