El 40% de materia ordinaria del universo ha sido finalmente localizado.
- Alice Meraviglia
- Jul 27
- 3 min read
Updated: Jul 27
La observación del universo en longitudes de onda largas y cortas confirmó dónde se escondía la materia que faltaba.
Por Alfredo Carpine
La materia regular que nos compone a nosotros, los planetas, las estrellas y las galaxias representa alrededor del 5% del contenido de materia-energía del universo. El resto se compone de materia oscura y energía oscura, aunque no estamos seguros de qué son. También hay incertidumbre en torno a la materia regular, ya que durante mucho tiempo no se tuvo en cuenta más de un tercio de ella. Los modelos habían sugerido que existiría en el espacio entre galaxias, y distintos grupos que utilizan métodos muy diferentes han confirmado ahora que realmente está ahí.
Nada en astronomía es obvio o banal, sobre todo al principio. Sin embargo, no es difícil entender por qué es más fácil encontrar una estrella brillante que un pequeño planeta oscuro. En la misma línea, los astrónomos han sido capaces de encontrar un enorme número de galaxias que brillan intensamente a través de distancias cósmicas, pero atrapar el tenue gas que hay entre ellas ha resultado ser un enorme desafío.
La última aproximación ha consistido en utilizar los Fast Radio Bursts (FRBs), potentes emisiones de ondas de radio que duran apenas una fracción de segundo. Los destellos de radio se ven afectados por este gas intergaláctico; las frecuencias de la señal se dispersan, y esta dispersión ha permitido a los investigadores estimar cuánta materia hay ahí fuera.
Los FRB solo se conocen desde hace aproximadamente una década y son misteriosos por sí mismos. Algunos se repiten, otros no. No todos han sido rastreados hasta su origen. Y no comprendemos completamente cómo se crean. El estudio analizó 69 FRB de ubicaciones conocidas. El más cercano estaba a 11,74 millones de años luz de distancia, y también incluía el FRB 20230521B, que ahora ostenta el récord del más lejano conocido: provenía de unos 9100 millones de años luz de distancia.
«Los FRB brillan a través de la niebla del medio intergaláctico y, al medir con precisión cómo se ralentiza la luz, podemos pesar esa niebla, incluso cuando es demasiado tenue para verla», afirmó en un comunicado Liam Connor, profesor adjunto de Harvard y autor principal del estudio (que realizó gran parte del trabajo mientras era profesor adjunto de investigación y colaboraba con el profesor adjunto de astronomía Vikram Ravi en Caltech).
El trabajo sobre los FRB se realizó en ondas de radio, pero se confirmó de forma independiente desde una parte completamente diferente del espectro de luz: los rayos X. Este gas intergaláctico está caliente, a millones de grados, lo que significa que emite rayos X. Sin embargo, su densidad es tan baja y las observaciones de rayos X son tan difíciles que se necesitaron dos telescopios —el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el telescopio espacial de rayos X Suzaku de la Agencia Espacial Japonesa— para medirlo.
Suzaku puede ver el gas tenue y XMM-Newton puede identificar todas las fuentes que lo rodean y que se encuentran muy atrás y que forman parte de él. Juntos observaron el supercúmulo de Shapley. Tiene una masa total de más de 10 millones de billones de veces la de nuestro Sol y cuenta con más de 8000 galaxias en diferentes cúmulos. Es la estructura más masiva en un radio de 1000 millones de años luz de la Tierra.
A efectos de este trabajo, lo interesante no es lo que podemos ver, sino lo que se supone que hay allí. Conectando los dos extremos del supercúmulo, debería haber un filamento que abarca 23 millones de años luz. Eso es 230 veces el tamaño de nuestra galaxia de lado a lado. Los dos telescopios pudieron medir la cantidad de gas en el filamento, que coincide con las predicciones.
«Por primera vez, nuestros resultados coinciden estrechamente con lo que vemos en nuestro modelo líder del cosmos, algo que no había sucedido antes», afirmó en un comunicado el investigador principal, Konstantinos Migkas, del Observatorio de Leiden, en los Países Bajos. «Parece que las simulaciones eran correctas desde el principio».
Las galaxias no están distribuidas aleatoriamente en el universo. Están organizadas en la red cósmica, una vasta red de galaxias, gas y cúmulos de galaxias que conectan las estructuras del universo. Saber dónde se encuentra toda la materia nos permite comprender mejor cómo es, cómo se formó y cómo evolucionará.
El artículo que utiliza los FRB para encontrar la materia perdida se publicó en Nature Astronomy. La estimación de esta materia en el filamento dentro del supercúmulo Shapley se publicó en Astronomy & Astrophysics.
コメント