Campi magnetici in astrofisica

I campi magnetici sono presenti in tutti gli ambienti astrofisici, dal mezzo interstellare agli ammassi di galassie, influenzandone profondamente la fisica e l’evoluzione. Sebbene la loro misura diretta sia confinata a scale cosmicamente trascurabili, è possibile studiare le proprietà di tali campi attraverso gli effetti esercitati sulla propagazione e sull’emissione della radiazione degli oggetti celesti; la comprensione dei meccanismi che ne determinano le caratteristiche deriva da un’attenta analisi del mezzo in cui sono immersi: le temperature estremamente elevate che identificano gli ambienti astrofisici portano la materia a trovarsi in uno stato ionizzato, il plasma, la cui dinamica definisce il comportamento dei campi magnetici su tutte le scale. Il presente elaborato si propone di fornire una panoramica in merito ai principali metodi osservativi volti alla rilevazione dei campi magnetici astrofisici, applicandoli allo studio di un caso concreto. Si introduce preliminarmente il quadro teorico dei plasmi magnetizzati nel contesto della magnetoidrodinamica (MHD), discutendo i regimi di diffusione e congelamento che governano l’evoluzione dei campi. Su queste basi vengono presentati i principali strumenti osservativi, tra cui la radiazione di sincrotrone, l’emissione polarizzata della polvere, l’effetto Zeeman, la misura di dispersione e la rotazione di Faraday. L’attenzione si concentra infine sull’ammasso della Chioma (Coma cluster, z = 0.023) come caso di studio: il campo magnetico stimato tramite l’ipotesi di minima energia applicata all’alone radio Coma C viene confrontato con quello derivato dall’analisi della rotazione di Faraday, mostrando un buon accordo tra i due metodi indipendenti.