Naburige sterrenstelsel heeft oeroud magnetisch veld

Duitse astronomen hebben de tot nu toe meest nauwkeurige kaart gemaakt van het magnetische veld van een spiraalsterrenstelsel. Het stelsel, NGC 6946, staat op een afstand van slechts 20 miljoen lichtjaar, maar is met optische telescopen nauwelijks te zien doordat het wordt versluierd door het stof in ons melkwegstelsel.

De radiostraling van het sterrenstelsel, in dit geval op een golflengte van ruim 6 centimeter, dringt echter vrijwel ongehinderd door dit stof heen. Maar omdat magnetische velden in sterrenstelsels heel zwak zijn - tienduizenden malen zwakker dan het veld van de aarde - blijft het gedetailleerd in kaart brengen een moeilijke opgave.

De radiostraling van NGC 6946 werd in kaart gebracht met de grote radiotelescoop van het Max-Planck-Instituut voor Radioastronomie in Effelsberg (in de Eiffel) en met de Very Large Array radiotelescoop in de Amerikaanse staat New Mexico. De radiostraling wordt uitgezonden door elektronen die zich via spiraalvormige banen langs de magnetische veldlijnen in het sterrenstelsel verplaatsen. Uit de intensiteit van deze synchrotronstraling kan de sterkte van het magnetische veld worden afgeleid en uit de polarisatie de richting van de veldlijnen.

Tot voor kort werd algemeen aangenomen dat magnetische velden in sterrenstelsels een soort 'afvalproducten' waren, onder andere van de processen die samenhangen met het ontstaan en de dood van sterren. De velden zouden tijdens de rotatie van het stelsel worden meegesleept en in de spiraalarmen, waarin zich de meeste sterren en gaswolken bevinden, hun maximale intensiteit hebben. Maar uit het onderzoek van de Duitse astronomen blijkt juist het omgekeerde: de magnetische velden bevinden zich vooral in de 'legere' gebieden tussen de spiraalarmen in.

Bovendien is het veld opmerkelijk symmetrisch geordend, heel anders dan de chaotisch uiteengerafelde spiraalarmen. Het lijkt alsof het magnetische veld min of meer een eigen leven leidt en al aanwezig was voordat de zichtbare materie in het sterrenstelsel is ontstaan. Waar zo'n oeroud magnetisch veld vandaan moet komen, is nog een raadsel. De extreme toestand van de energie en materie kort na het ontstaan van het heelal lijkt een ideale broedplaats voor zulke oeroude magnetische velden. Dit wordt bevestigd door recent onderzoek aan zeer verre - en dus zeer jonge - stelsels: ook die blijken al sterke magnetische velden te hebben.