Una gran parte de la materia ordinaria oculta del Universo parece finalmente mejor localizada.
Atención a la posible confusión: no se trata de materia oscura. Esta materia no es exótica, está compuesta por las mismas partículas que las estrellas, los planetas y nuestro propio cuerpo. Y sin embargo, permanecía invisible hasta ahora.
Distribución simulada del gas (en azul, verde y amarillo) alrededor de las galaxias (puntos blancos en la imagen). El estudio revela que el gas en nuestro Universo se extiende más lejos de las galaxias de lo que la mayoría de las simulaciones pronostican, lo que indica una fuerte actividad por parte de las galaxias que han expulsado gas lejos de los grupos de galaxias.
Crédito: IllustrisTNG
El problema existe desde hace décadas. Las mediciones del Universo joven indican la cantidad de materia bariónica, la formada especialmente por protones y neutrones. Sin embargo, las estrellas, las galaxias y las nubes visibles representan solo una pequeña fracción en el Universo actual.
El equipo asociado a la colaboración CHIME/FRB se basó en ráfagas de radio rápidas. Estos destellos de ondas de radio, muy breves y muy luminosos, provienen de galaxias lejanas. Al atravesar gas, sus diferentes longitudes de onda llegan con un leve desfase medible.
Cuanto más materia ionizada atraviesa una señal, más marcado es ese alargamiento temporal. Los investigadores analizaron 2 870 ráfagas de radio rápidas detectadas por el radiotelescopio canadiense CHIME. Luego compararon estas mediciones con la posición de millones de galaxias catalogadas por el instrumento DESI.
Esta comparación revela una correlación clara. Las regiones donde las galaxias son numerosas también están rodeadas de más materia bariónica difusa. El gas no se concentra cerca de las galaxias. Se extiende, por el contrario, mucho más allá de sus límites visibles.
Según el estudio, esta materia puede observarse hasta aproximadamente 4 millones de años luz alrededor de las galaxias. Esta distancia supera las previsiones de numerosas simulaciones. Indica que procesos energéticos internos de las galaxias expulsan el gas más lejos de lo esperado.
Los chorros de agujeros negros y las explosiones de estrellas pueden participar en este fenómeno. Estos mecanismos propulsan gas fuera de las galaxias y modifican su entorno. El resultado no resuelve todas las preguntas sobre la materia cósmica, pero informa sobre su distribución.
El método podría volverse más preciso con el aumento del número de ráfagas de radio detectadas. Ya permite cartografiar un gas casi invisible de otra manera. Comprender esta materia difusa también ayuda a describir mejor la formación de las galaxias y sus intercambios con el espacio que las rodea.