¿Las líneas de campo magnético son espirales para las galaxias espirales? Si no, ¿cómo se ve topológicamente?

La respuesta corta es: sí, los campos magnéticos en las galaxias espirales son generalmente de orientación espiral. (Pero probablemente no esté directamente relacionado con su modelo solar).

Por ejemplo, este es un mapa de polarización de radio (un reflejo de la dirección del campo magnético) en la galaxia IC 342 de Beck et al. (2015):

(Las líneas amarillas cortas son indicadores de polarización y, por lo tanto, de la dirección del campo magnético. Consulte aquí los detalles de la observación)

Una referencia muy buena, aunque algo técnica, es el reciente artículo de revisión de Rainer Beck (2015) "Magnetic Fields in Spiral Galaxies" ; esto analiza tanto las observaciones de campos magnéticos en galaxias cercanas (y la Vía Láctea) como los modelos de cómo podrían generarse.

También analiza, por ejemplo, la evidencia de campos magnéticos en los halos de las galaxias; estos son (vistos en proyección) a veces radiales y a veces más en forma de X, como en el caso de NGC 891:

(De Krause 2009 ; las líneas blancas cortas indican las direcciones de las líneas del campo magnético, según la polarización de radio).

La evidencia de la Vía Láctea es algo ambigua, por las razones habituales de que es difícil obtener una imagen global de algo en lo que estás dentro. Un hallazgo intrigante es que el campo magnético a veces invierte la dirección en función del radio; esto no se ha visto en otras galaxias (aunque esto puede ser solo una función de la resolución o el hecho de que estamos midiendo los campos magnéticos de la Vía Láctea principalmente en una capa estrecha de gas cerca del plano galáctico).

¡Echa un vistazo tú mismo! A continuación se muestra una imagen que detalla la estructura del campo magnético de la Vía Láctea medida desde el satélite Planck (y, por lo tanto, necesariamente desde el interior de la galaxia).

Aunque, por supuesto, esto tiene algunos efectos de proyección y está integrado a lo largo de la línea de visión, por lo que no es lo mismo que una vista de otra galaxia o un modelo 3D, pero te da una idea de la estructura general.

En general, los campos magnéticos de las galaxias son desordenados e impredecibles. Esto se debe al hecho de que, en su mayoría, no hay una fuente de generación magnética dentro de la galaxia que sea de un tamaño galáctico. El campo magnético de la galaxia es realmente la suma total de los campos magnéticos producidos por todo el gas/polvo/estrellas/etc. y todos estos objetos están haciendo lo suyo y produciendo su propio campo, independientemente de lo que esté haciendo todo lo demás. Esto significa que no habrá una contribución significativa y coherente a un campo magnético galáctico tal que surja una estructura agradable.

En cuanto a su campo particular del Sol, no puedo estar seguro de cuáles son sus dimensiones o unidades o cómo está viendo el campo, por lo que es difícil procesar su imagen. En general, el campo magnético de nuestro Sol tiene una estructura similar a una espiral arquimediana cuando se ve en el plano de la eclíptica y una estructura dipolar "aplastada" a gran escala (debido a que golpea el ISM).