👀 A matéria "visível" mas desaparecida do Universo finalmente localizada

Há quase um século desde o estabelecimento das primeiras bases da cosmologia moderna, uma questão permanecia sem resposta: onde está escondida a metade da matéria supostamente visível do Universo? Um avanço recente finalmente traz uma resposta clara e surpreendente.

Considerada ausente por muito tempo, essa matéria faltava nos modelos teóricos há décadas. Ela não está escondida nas estrelas nem nas galáxias, mas se revela hoje através de sinais fugazes vindos dos confins do Universo.


Esses sinais, chamados de rajadas rápidas de rádio (FRB), se manifestam como flashes de ondas de rádio que duram apenas alguns milissegundos. Eles atravessam o espaço intergaláctico, afetados por tudo o que encontram em seu caminho em direção à Terra. É essa interação que permitiu aos pesquisadores medir indiretamente uma matéria difusa.

A partir da análise de 69 FRBs detectados pelo Universo, os cientistas conseguiram estimar a densidade e distribuição dessa matéria, há tanto tempo indetectável. Ao estudar o atraso das ondas de rádio em função de sua frequência, eles puderam deduzir a massa do gás quente e diluído que elas atravessaram.

Esse gás forma o chamado meio intergaláctico: uma teia de matéria aquecida a milhões de graus, invisível a olho nu e difícil de detectar mesmo com os instrumentos mais potentes. No entanto, é ali que se concentraria a maior parte da matéria bariônica do Universo.

Segundo os resultados do estudo, cerca de 76% dessa matéria ordinária está nesse meio intergaláctico. Os halos galácticos, esferas de gás que envolvem as galáxias, contêm aproximadamente 15%. O restante é formado pelas estrelas, planetas e gases frios que observamos diretamente.

Esse novo equilíbrio explica toda a matéria produzida no momento do Big Bang, um resultado que os astrônomos aguardavam há décadas. Ele também mostra o interesse crescente pelos FRBs como ferramentas de exploração cósmica.

Por enquanto, a origem exata dos FRBs permanece incerta, embora alguns suspeitem de estrelas de nêutrons ou fenômenos extremos relacionados a buracos negros. Mas sua utilidade para sondar as zonas mais obscuras do Universo já está confirmada.

Não é matéria escura

Não se deve confundir a matéria revelada por este estudo com a matéria escura, muito mais enigmática. A matéria recentemente localizada é chamada de "bariônica", ou seja, formada por partículas clássicas como prótons e nêutrons. É essa matéria que constitui os objetos visíveis do Universo, incluindo estrelas, planetas e até nosso próprio corpo.

Há várias décadas, os físicos sabiam que essa matéria bariônica representava apenas uma pequena parte do cosmos: cerca de 5%. Mas as observações só conseguiam explicar metade dessa porção. A outra metade parecia intangível, embora devesse existir segundo os modelos derivados do Big Bang.

A matéria escura, por outro lado, não faz parte dessa categoria. Ela representaria mais de um quarto da composição do Universo, mas não interage nem com a luz nem com as ondas eletromagnéticas. Invisível por natureza, ela permanece inacessível às técnicas utilizadas aqui. As rajadas rápidas de rádio permitiram estudar apenas a matéria ordinária, agora melhor mapeada, mas ainda não dizem nada sobre a matéria escura.

O que é uma rajada rápida de rádio (FRB)?

As rajadas rápidas de rádio são pulsos de ondas de rádio extremamente curtos, com duração de alguns milissegundos. Eles estão entre os fenômenos mais energéticos do Universo, embora sua origem permaneça misteriosa.

A maioria dos FRBs vem de fora da Via Láctea, o que os torna difíceis de estudar. Sua descoberta abriu uma nova janela para o estudo do Universo, permitindo que os cientistas sondassem regiões de outra forma inacessíveis.

As teorias sobre sua origem incluem estrelas de nêutrons altamente magnetizadas, colisões entre objetos compactos ou até sinais extraterrestres. No entanto, nenhuma dessas hipóteses foi confirmada definitivamente.

O estudo dos FRBs continua progredindo, com instrumentos mais sensíveis e métodos de análise aprimorados. Esses esforços podem em breve desvendar o mistério desses sinais cósmicos enigmáticos.

Como a matéria bariônica influencia o Universo?

A matéria bariônica, embora represente apenas uma pequena fração do Universo, desempenha um papel crucial na formação das estruturas cósmicas. Ela constitui as estrelas, os planetas e tudo o que podemos ver e tocar.

Essa matéria interage com a luz, permitindo que os astrônomos a estudem diretamente. No entanto, uma grande parte permanecia invisível até recentemente, escondida no espaço intergaláctico na forma de gás difuso.

A descoberta dessa matéria desaparecida ajuda a resolver questões fundamentais sobre a evolução do Universo. Ela também confirma os modelos cosmológicos que previam a quantidade total de matéria bariônica produzida durante o Big Bang.

Compreender a distribuição e as propriedades da matéria bariônica é essencial para desvendar os segredos da formação das galáxias e da estrutura em grande escala do Universo.