Uma grande parte da matéria comum oculta do Universo parece finalmente estar melhor localizada.
Atenção à possível confusão: não se trata de matéria escura. Esta matéria não é exótica, ela é composta pelas mesmas partículas que as estrelas, os planetas e nosso próprio corpo. E, no entanto, ela permanecia invisível até agora.
Distribuição simulada do gás (em azul, verde e amarelo) ao redor das galáxias (pontos brancos na imagem). O estudo revela que o gás em nosso Universo se estende mais longe das galáxias do que a maioria das simulações prevê, o que indica uma forte atividade por parte das galáxias que expulsaram gás para longe dos grupos de galáxias.
Crédito: IllustrisTNG
O problema existe há décadas. As medidas do Universo jovem indicam a quantidade de matéria bariônica, aquela formada especialmente por prótons e nêutrons. No entanto, as estrelas, as galáxias e as nuvens visíveis representam apenas uma pequena fração no Universo atual.
A equipe associada à colaboração CHIME/FRB baseou-se em surtos de rádio rápidos. Esses flashes de ondas de rádio, muito breves e muito luminosos, provêm de galáxias distantes. Ao atravessar gás, seus diferentes comprimentos de onda chegam com um leve desvio mensurável.
Quanto mais um sinal atravessa matéria ionizada, mais esse espalhamento temporal é acentuado. Os pesquisadores analisaram 2.870 surtos de rádio rápidos detectados pelo radiotelescópio canadense CHIME. Em seguida, compararam essas medidas com a posição de milhões de galáxias catalogadas pelo instrumento DESI.
Essa comparação revela uma correlação nítida. As regiões onde as galáxias são numerosas também são cercadas por mais matéria bariônica difusa. O gás não se concentra perto das galáxias. Ele se estende, ao contrário, muito além de seus limites visíveis.
De acordo com o estudo, essa matéria pode ser observada até cerca de 4 milhões de anos-luz ao redor das galáxias. Essa distância supera as previsões de muitas simulações. Ela indica que processos energéticos internos das galáxias expulsam o gás mais longe do que o esperado.
Os jatos de buracos negros e as explosões de estrelas podem participar desse fenômeno. Esses mecanismos propulsionam gás para fora das galáxias e modificam seu ambiente. O resultado não resolve todas as questões sobre a matéria cósmica, mas informa sobre sua distribuição.
O método pode se tornar mais preciso com o aumento do número de surtos de rádio detectados. Ele já permite mapear um gás quase invisível de outra forma. Compreender essa matéria difusa também ajuda a descrever melhor a formação das galáxias e suas trocas com o espaço ao seu redor.