Un articolo pubblicato sulla rivista “Classical and Quantum Gravity” descrive la ricostruzione della mappa dei campi magnetici generati dopo il Big Bang nel “vicinato cosmico”. Un team di ricercatori ha usato un algoritmo chiamato BORG (Bayesian Origin Reconstruction from Galaxies), sviluppato proprio per lavorare su strutture su vasta scala, a dati del catalogo di galassie 2M++ per calcolare come dovrebbero apparire oggi questi campi magnetici in un raggio di 300 milioni di anni luce attorno alla Terra.

I campi magnetici primordiali prodotti nell’universo dopo il Big Bang assieme alle particelle elementari hanno oggi un’intensità estremamente debole e di conseguenza sono impossibili da misurare direttamente con gli strumenti attuali. Tuttavia, conoscerne la distribuzione sarebbe comunque utile nelle ricerche riguardanti eventi cosmologici come l’inflazione, il periodo in cui l’universo primordiale ebbe un’espansione esponenziale, e la ricombinazione, l’epoca in cui elettroni e protoni cominciarono a formare atomi di idrogeno.

In questa ricerca guidata dall’Istituto Max Planck per l’Astrofisica in Germania quei campi magnetici sono stati stimati tramite quello che è chiamato meccanismo di Harrison, che sfrutta movimenti vorticosi nelle fluttuazioni della materia analoghe a quelle che hanno dato origine alle strutture osservate. Si tratta di un problema davvero complesso e di conseguenza lo è anche la ricerca necessaria alla ricostruzione di quei campi magnetici.

Per ottenere quella ricostruzione è necessario conoscere i vortici di plasma esistenti subito dopo il Big Bang. I loro movimenti hanno prodotto correnti elettriche a causa dell’attrito, generando di conseguenza campi magnetici. Le informazioni necessarie sono contenute nella distribuzione delle galassie perché essa è stata prodotta dal moto della materia fin dalla nascita dell’universo.

Le leggi che governano la formazione delle galassie sono conosciute piuttosto bene e ciò ha permesso ai ricercatori di tracciare l’evoluzione della distribuzione di materia attorno alla Terra con una buona accuratezza. Quelle informazioni hanno permesso di ricostruire i campi magnetici generati dall’effetto Harrison per un raggio di circa 300 milioni di anni luce.

I calcoli hanno impiegato alcune decine di migliaia di ore di un supercomputer, a conferma della complessità del lavoro. I campi magnetici sono molto deboli, inferiori ai valori che attualmente è possibile misurare. Questo è un problema perché significa che è impossibile verificare la correttezza della ricostruzione.

I ricercatori hanno paragonalo le loro ricostruzioni alla alle onde gravitazionali, che all’epoca in cui Albert Einstein ne predisse l’esistenza erano impossibili da rilevare. Si tratta di un problema non nuovo in cui la fisica teorica precede quella sperimentale e bisogna sperare nei progressi tecnologici per poter ottenere una verifica delle previsioni.