A világegyetem tele van mágneses terekkel, mégis ezek közé tartoznak a legnehezebben tanulmányozható kozmikus jelenségek. Nem bocsátanak ki fényt, nem lehet őket lefényképezni, és közvetlenül nem érzékelhetők. Hatásuk azonban mindenütt jelen van: befolyásolják a töltött részecskék mozgását, alakítják a forró gáz viselkedését, szerepet játszanak a galaxisok fejlődésében, sőt még a kozmikus sugárzás útját is meghatározzák. Most először sikerült a csillagászoknak egy teljes galaxishalmaz mágneses terének részletes szerkezetét rekonstruálniuk. Az eredmény egy olyan térkép, amely eddig láthatatlan fizikai folyamatokat fed fel.
A kutatás középpontjában az Abell 2255 galaxishalmaz állt, amely nagyjából egymilliárd fényévre található a Földtől. Ez egy rendkívül mozgalmas rendszer: galaxisok százai keringenek benne, miközben a közöttük lévő, több tízmillió fokos ritka gáz folyamatosan örvénylik és ütközik.
Ez a forró plazma önmagában nem látható optikai távcsövekkel, de rádióhullámokon igen. Amikor közel fénysebességgel mozgó elektronok mágneses térben spiráloznak, úgynevezett szinkrotronsugárzást bocsátanak ki. Ezt figyelte meg a LOFAR (Low Frequency Array) európai rádiótávcső-hálózat, amely jelenleg a világ egyik legérzékenyebb műszere a hosszú hullámhosszú rádiósugárzás vizsgálatára.
A valódi áttörést azonban nem maga a megfigyelés jelentette, hanem az adatok feldolgozása. A kutatók egy új képfeldolgozási módszerrel képesek voltak kirajzolni a rádiósugárzás finom szálait. Ezek a vékony, egymásba fonódó mintázatok valójában a mágneses tér vonalait követik. A most közzétett képen a hullámzó, szalagszerű struktúrák azt mutatják meg, hogyan rendeződik a mágneses tér több millió fényéves méretekben.
Korábban sok modell abból indult ki, hogy a galaxishalmazok mágneses tere inkább kaotikus, véletlenszerű szerkezetű. Az új eredmények azonban egészen más képet festenek. A térvonalak hosszú, összefüggő mintázatokat alkotnak, amelyeket valószínűleg a halmaz kialakulása során fellépő óriási gázáramlások formáltak. Ahogy kisebb galaxiscsoportok összeolvadtak, lökéshullámok és örvények keletkeztek, amelyek fokozatosan „megfésülték” és rendezték a mágneses teret. A mágneses tér tehát nem passzív szereplő. Befolyásolja, hogyan keveredik a forró gáz, hogyan terjednek a kozmikus sugarak, milyen gyorsan hűl le az anyag, és végső soron azt is, hogyan fejlődnek a galaxishalmazok sokmilliárd év alatt.
A következő években a LOFAR továbbfejlesztett változata, valamint a készülő Square Kilometre Array (SKA) rádiótávcső még érzékenyebb megfigyeléseket tesz majd lehetővé, a csillagászok reményei szerint hamarosan sok tucatnyi rendszert összehasonlíthatnak majd. Ez közelebb vihet annak megértéséhez, hogyan jöttek létre az univerzum első mágneses terei, és miként fejlődtek együtt a legnagyobb kozmikus struktúrákkal az elmúlt több mint 13 milliárd év során.
