Astrónomos encuentran la materia perdida del universo
Casi la mitad de toda la materia visible que debería existir en el universo se había mantenido oculta. Pero un innovador método ha permitido encontrarla.
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Una técnica astrofísica novedosa ha descubierto que la materia bariónica —u ordinaria— perdida en el cosmos se encuentra en forma de gas caliente de baja densidad, llenando el espacio entre las galaxias.
Los científicos estiman que la materia oscura y la energía oscura representan el 95% del Universo y que el 5% restante está constituida por la materia bariónica, es decir, la materia ordinaria que forma los seres vivos, los planetas y las estrellas. Sin embargo, durante décadas, casi la mitad de esta materia tampoco se ha podido localizar.
Según informa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que participó en el hallazgo, para diseñar la nueva técnica, se han analizado los cambios en el espectro electromagnético de las galaxias, su desplazamiento al rojo.
En el Universo, las fuentes que se alejan muestran un espectro más rojo, y más azul aquellas que se nos acercan. Este proceso ha sido esencial para el desarrollo de la cosmología moderna. Hace casi cien años, Edwin Hubble descubrió que los desplazamientos al rojo de las galaxias aumentan con su distancia; con ello, se proporciona el primer apoyo observacional a la teoría del Big Bang. Desde entonces, los desplazamientos al rojo se han utilizado para asignar distancias a las galaxias y construir mapas tridimensionales de su densidad en el universo.
En esta ocasión, se ha desarrollado una nueva metodología que estudia la estadística de mapas de desplazamientos al rojo de galaxias e ignora la conversión a distancias. En un primer trabajo, el equipo demuestra que estos mapas son sensibles a la atracción gravitatoria entre galaxias en escalas cósmicas. En otro, el mismo equipo compara estos mapas con observaciones de la radiación del fondo cósmico de microondas (el mapa de la luz más antigua del universo) y son capaces de realizar, por primera vez, un censo completo de materia ordinaria a lo largo del 90% de la vida del universo.
Mapa de fondo cósmico de microondas (panel izquierdo). Mapa del corrimiento al rojo de las galaxias (panel derecho). Crédito: Carlos Hernández-Monteagudo (IAC).
“La mayor parte de la materia ordinaria es invisible para nosotros, porque no está lo suficientemente caliente como para emitir energía. Sin embargo, al usar mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias, nos percatamos que toda esta materia llena el espacio entre las galaxias”, explica Jonás Chaves-Montero, investigador del Donostia International Physics Center (DIPC) y autor principal de este trabajo.
Por último, en un tercer estudio, los investigadores también utilizaron mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias para estudiar la naturaleza de la gravedad. “A diferencia de enfoques anteriores, nuestro nuevo método no se basa en ninguna conversión del desplazamiento al rojo a distancia y se muestra robusto frente a ruido e impurezas en los datos. Gracias a ello, nos permite concluir con gran precisión que las observaciones son compatibles con la teoría de la gravedad de Einstein”, señala Carlos Hernández-Monteagudo, investigador del IAC y autor principal de este artículo.
Los tres estudios se publican en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
