Campi magnetici in astrofisica

I campi magnetici nel nostro Universo ricoprono un fondamentale ruolo nella nascita e nello sviluppo delle strutture cosmiche così come noi le osserviamo. Si pensi ad esempio ad oggetti "comuni" in ambito astrofisico che presentano un magnetismo "proprio", stelle, pianeti, galassie, o a fenomeni come i venti stellari, i getti nei nuclei galattici attivi, le aurore osservate da Terra: essi hanno una precisa morfologia ed evoluzione che dipende fortemente dalla struttura dei campi magnetici che sono ivi presenti. Eppure, nonostante la notevole importanza e onnipresenza, non si hanno ancora certezze sulla loro origine specialmente su larga scala, per cui rimangono aperti numerosi interrogativi e teorie a riguardo. Data l'enorme varietà di ambiti toccati dai fenomeni magnetici, la seguente tesi non affronta con completezza ogni singolo argomento ad essi legato. Nella prima parte di questa trattazione viene illustrato il comportamento del plasma magnetizzato introducendo i principi della magnetoidrodinamica (Capitolo 1), per poi passare alla seconda parte in cui invece vengono esposti i principali effetti astrofisici che permettono di misurare (o stimare) l'intensità del campo magnetico e di studiarne la morfologia. Si parla pertanto del principale meccanismo di emissione dovuto al magnetismo, ovvero la radiazione di sincrotrone (Capitolo 2), della propagazione di onde elettromagnetiche in un plasma con particolare riferimento alla rotazione di Faraday (Capitolo 3), valutando la misura di dispersione e di rotazione, e infine dell'effetto Zeeman (Capitolo 4) considerando anche la presenza di un campo magnetico interno alla particella. Nel capitolo dedicato al sincrotrone vi è poi un esempio astrofisico basato su una radiosorgente, J1511+0518, che espone le possibilità di utilizzo della condizione di equipartizione per la determinazione del campo magnetico di queste particolari strutture.