Astrónomos Descubren Ubicación de la Materia Bariónica Perdida del Universo
Durante décadas, un rompecabezas cósmico ha intrigado a los astrónomos: ¿dónde está toda la materia ordinaria? Es la materia de la que estamos hechos, los protones y neutrones que forman los átomos. Aunque los cálculos indicaban que debería constituir alrededor del 5% del universo, una parte significativa parecía estar desaparecida, un problema que ahora parece haberse resuelto.
Un equipo de astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) y del Instituto de Tecnología de California (Caltech) cree haber identificado la ubicación de esta materia elusiva. Sus hallazgos, publicados en Nature Astronomy, sugieren que la asombrosa cifra de tres cuartas partes de la materia ordinaria reside en los vastos espacios de baja densidad entre las galaxias, existiendo como gas caliente dentro de la red cósmica.
Según el astrónomo del CfA, Liam Connor, el "problema de los bariones faltantes" no se trataba de cuestionar la existencia de la materia en sí, sino más bien de su paradero. Ahora, gracias al uso de Ráfagas Rápidas de Radio (FRB), los científicos saben que una parte significativa está flotando entre las galaxias en la red cósmica.
Técnicamente, la materia bariónica abarca todo lo compuesto por protones y neutrones, pero en contextos astronómicos, a menudo se refiere a toda la materia atómica, excluyendo la materia oscura y la energía oscura. Si bien parte de esta materia reside en estrellas y en el medio interestelar dentro de las galaxias, investigaciones anteriores habían sugerido que la parte restante existía como gas disperso por todo el medio intergaláctico: el espacio entre las galaxias. ¿El desafío? Medir este gas difuso e ionizado es excepcionalmente difícil.
En este nuevo estudio, el equipo aprovechó los FRB: señales de radio increíblemente breves pero potentes que se originan en galaxias distantes. A medida que estas señales atraviesan el medio intergaláctico, se ralentizan. Al medir meticulosamente esta desaceleración, los astrónomos pudieron deducir la cantidad de gas que había atravesado la señal. Su investigación abarcó 60 FRB, que se originaron a distancias entre 11,74 millones de años luz y aproximadamente 9,1 mil millones de años luz de distancia. En particular, uno de estos FRB, denominado FRB 20230521B, fue el más distante jamás registrado.
El análisis de estos FRB ha proporcionado evidencia convincente de que aproximadamente el 76% de toda la materia bariónica reside en el medio intergaláctico (MIG), con un 15% en los halos de las galaxias y un porcentaje menor dentro de las estrellas o el gas galáctico frío. Si bien las simulaciones cosmológicas habían insinuado esta distribución, esta nueva investigación proporciona evidencia observacional directa, arrojando luz sobre la dinámica de la materia en todo el universo.
Connor usa la analogía de un termostato cósmico al describir los movimientos de esta materia bariónica. La gravedad atrae a los bariones hacia las galaxias, pero los agujeros negros supermasivos y las estrellas en explosión pueden expulsarlos de regreso, regulando la temperatura. Los hallazgos de este estudio sugieren que este mecanismo de retroalimentación es altamente eficiente, expulsando eficazmente el gas de las galaxias hacia el MIG.
El astrónomo de Caltech y coautor Vikram Ravi enfatiza que los FRB nos están permitiendo percibir la estructura y la composición del Universo bajo una nueva luz, porque estos breves destellos permiten a los científicos rastrear la materia invisible que llena los espacios entre las galaxias.
A medida que entran en funcionamiento telescopios cada vez más avanzados, que prometen detectar miles de FRB adicionales, solo podemos imaginar qué otros enigmas cósmicos podrían desentrañarse pronto.
Fuente: Gizmodo