La materia perdida: la búsqueda del 95% del Universo

Fue alrededor de la década de 1960 cuando los astrónomos empezaron a notar que, al Universo, parecía faltarle algo de masa. Entre la Teoría de la Relatividad General, y las observaciones en curso del cosmos, determinaron que gran parte de la masa presente en el Universo debía ser invisible. Pero incluso después de la inclusión […]

Fue alrededor de la década de 1960 cuando los astrónomos empezaron a notar que, al Universo, parecía faltarle algo de masa. Entre la Teoría de la Relatividad General, y las observaciones en curso del cosmos, determinaron que gran parte de la masa presente en el Universo debía ser invisible. Pero incluso después de la inclusión de esta “materia oscura”, los astrónomos únicamente podían representar alrededor de dos tercios de toda la materia visible (conocida también técnicamente bajo el nombre de bariónica). Lo que dio lugar a lo que los astrofísicos llegaron a denominar el “problema de los bariones faltantes”. Pero, ¿qué es realmente la conocida como materia perdida, y en qué consiste?.

La materia perdida: la búsqueda del 95% del Universo

La realidad es que fue hace poco tiempo cuando, por fin, los científicos encontraron lo que bien podría ser la última materia normal que, hasta el momento, “faltaba” en el Universo. De acuerdo a un estudio publicado hace algún tiempo, llevado a cabo por un equipo de científicos internacionales, esta materia faltante consistiría en filamentos de gas de oxígeno altamente ionizado, que encontraríamos en el espacio, concretamente entre las galaxias.

El citado estudio fue dirigido por Fabrizio Nicastro, investigador del Instituto Nazionale di Astrofisica (INAF) situado en Roma, e incluyó a miembros del Instituto Neerlandés SRON para la Investigación Espacial , el Centro Harvard – Smithsonian de Astrofísica (CfA), el Instituto de Astronomía Universidad Nacional Autónoma de México , el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica , el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP-UNLP) y varias universidades.

El equipo de expertos consultó datos obtenidos de una serie de instrumentos para examinar el espacio cerca de un cuásar conocido bajo el nombre de 1ES 1553. ¿Y qué son los cuásares? Básicamente consisten en galaxias extremadamente masivas con núcleos galácticos activos (AGC), que emiten enormes cantidades de energía, la cual es el resultado de la acumulación de gas y de polvo de los agujeros negros supermasivos, situados en el centro de sus galaxias. Esto haría que los agujeros negros acaben emitiendo radiación y chorros de partículas sobrecalentadas.

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Hasta ese momento, los investigadores creían que de la materia normal presente en el Universo, cerca de un 10% se encontraba unido a las galaxias, mientras que el 60% existía en forma de nubes difusas de gas, que llenaban los vasos espacios situados entre las galaxias. Pero, obviamente, aún cuando esta explicación fuera cierta, todavía dejaba sin explicar el 30% de la materia normal. Este estudio, que se convirtió en la culminación de una búsqueda de cerca de 20 años, buscó determinar si los últimos bariones podrían también encontrarse en el espacio intergaláctico.

Se trató de una teoría sugerida por el investigador asociado en la Universidad de Colorado Cu Boulder -y coautor de este estudio- llamado Charles Danforth, en un artículo publicado en el año 2012 por la edición especializada ‘The Astrophysical Journal’. En él, Danforth sugirió que los bariones faltantes posiblemente se encontrarían en el medio intergaláctico cálido-caliente, un patrón similar a una red en el espacio, el cual existiría entre las galaxias.

La materia perdida del Universo

Y es que, de acuerdo a los expertos, este medio intergaláctico contiene filamentos de gas a temperaturas de unos pocos miles de grados, a unos pocos millones de grados. Y sería el lugar perfecto donde mirar.

Para probar esta teoría, el equipo de investigadores utilizó datos del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos situado en el Telescopio Espacial Hubble, con el que poder examinar el WHIM cerca del quásar 1ES 1553. Y, posteriormente, utilizaron la Misión de Espejos X de Rayos X de la Agencia Espacial Europea, para observar aún más de cerca las señales de bariones, que aparecieron en forma de chorros de gas oxígeno altamente ionizados, calentados a temperaturas de cerca de 1 millón de ºC.

Así, a las densidades que llegaron a registrar, el equipo concluyó que cuando se extrapolaba a todo el Universo, este gas de oxígeno superionizado podría representar ese último 30% de la materia ordinaria.

Por tanto, estos resultados no solo resolverían el misterio de los bariones desaparecidos, sino que también podrían arrojar luz sobre cómo empezó el Universo. Y sería, así, uno de los pilares clave para probar la teoría del Big Bang, al descifrar el censo bariónico de hidrógeno y helio -y todo lo demás- presente en la tabla periódica.

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