Misterio de la materia faltante del universo: resuelto
Hace décadas los astrónomos calculaban que la materia “ordinaria” (básicamente todo lo que no sea materia oscura o energía oscura) conformaba el 5% del universo. Pero había un problema: no tenían idea de dónde se encontraba la mayor parte.
Los astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) y el Instituto de Tecnología de California (Caltech) han buscado la materia «faltante” del universo. Los destellos de radio rápidos (FRB) indican que más de las tres cuartas partes de la materia ordinaria, que se conoce oficialmente como materia bariónica, existen en forma de gas caliente de baja densidad, entre galaxia y galaxia. Con esos datos afirman haber documentado la primera medición detallada de la distribución de la materia común en el universo.
“El histórico problema de la materia bariónica faltante no era sobre su existencia o no”, declaró Liam Connor, astrónomo del CfA. “Siempre fue, más bien: ¿Dónde está? Y ahora gracias a los FRB lo sabemos: las tres cuartas partes flotan entre las galaxias en la red cósmica”. Connor y sus colegas explican su descubrimiento en un trabajo que se publicó hoy en Nature Astronomy.
Técnicamente, la materia bariónica está compuesta por protones y neutrones. Sin embargo, los astrónomos suelen usar el término para referirse a toda materia compuesta por átomos, lo que conforma a todo lo que no es materia oscura o energía oscura. “Una pequeña fracción de bariónica está en las estrellas y el medio interestelar dentro de las galaxias”, escribieron en el trabajo. El medio interestelar es el espacio que hay entre los sistemas de estrellas.
Lo que se sabía o pensaba
Los estudios anteriores sugerían que gran parte de la materia bariónica restante era gas, disperso en el medio intergaláctico, el espacio que hay entre las galaxias. Pero como “este gas ionizado difuso es muy difícil de medir”, según añadió el equipo, los científicos no podían confirmar cuánto gas había o dónde estaba exactamente.
En este nuevo trabajo los investigadores usaron FRB, rápidas y brillantes señales de radio de galaxias distantes. Las FRB desaceleran al viajar por el gas intergaláctico. Al medir la disminución de la velocidad el equipo pudo inferir cuánto gas había atravesado la señal. Investigaron 60 FRBs, desde la galaxia a 11,74 millones de años luz hasta una a aproximadamente 9,1 mil millones de años luz. Esta última emitió las FRBs más distantes que conoce la ciencia, llamadas FRB 20240521B.
Con el estudio de las FRBs los científicos confirmaron que alrededor del 76% de toda la materia bariónica existe en el medio intergaláctico, con un 15% en halos de galaxias y una fracción pequeña en las estrellas o el gas galáctico frío. Las simulaciones cosmológicas sugerían antes esta distribución pero este trabajo reciente brinda evidencia directa y echa luz sobre el movimiento de la materia en el universo.
“La gravedad atrae a los bariones hacia las galaxias pero los agujeros negros supermasivos y las estrellas que explotan pueden alejarlos, como si un termostato cósmico enfriara las cosas si la temperatura es demasiado elevada”, dijo Connor, autor principal del trabajo. “Nuestros resultados muestran que esta retroalimentación tiene que ser eficiente, expulsando gas desde las galaxias al medio intergaláctico”.
“Estamos empezando a ver la estructura y composición del universo bajo una nueva luz gracias a las FRB”, añadió Vikram Ravi, astrónomo de Caltech y coautor del trabajo. “Son estallidos breves que nos permiten rastrear la materia que de otro modo resulta invisible y que llena los vastos espacios que hay entre galaxia y galaxia”.
Con telescopios cada vez más potentes podrían detectarse miles de FRB, así que ¿quién sabe qué otros misterios podrían salir a la luz en el corto plazo?
Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Lucas Handley. Aquí podrás encontrar la versión original.
