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Durante años, los astrónomos se han planteado una incógnita en el modelo cosmológico: cerca de la mitad de la materia ordinaria, denominada así en comparación con la más enigmática materia oscura, estaba desaparecida. Según las estimaciones más avanzadas, la materia visible —compuesta de partículas como protones y neutrones— corresponde solamente al 15% de toda la materia en el cosmos. El resto estaba en paradero desconocido… hasta ahora.
Usando ráfagas de radio extremadamente potentes y de origen muy lejano, más de 69 en total, los científicos han utilizado el fenómeno de dispersión de onda en el espacio para detectar aquel gas tenue pero abundante que se distribuye en el medio intergaláctico, una especie de red cósmica que se extiende más allá de las galaxias. Según el profesor de astronomía de Harvard Liam Connor, autor principal del artículo publicado en Nature Astronomy, “la pregunta era: ¿Dónde se esconde toda esta materia? La respuesta parece ser en una red muy tenue pero muy extensa en el espacio entre las galaxias.”
Este descubrimiento proporciona así una pieza clave para completar el rompecabezas de la estructura del universo. La llamada materia bariónica —la que forma las estrellas, los planetas e incluso a nosotros— estaba ahí pero era difícil de detectar. A diferencia de las concentraciones más densas en el interior de las galaxias o en los halos que las rodean, en el medio intergaláctico se distribuye en forma de plasma muy tenue, formado tanto por protones como electrones, pero disperso en enormes regiones del cosmos.
Este descubrimiento también pone de manifiesto el papel de los procesos violentos en dar forma a la estructura de la materia en el universo. Supernovas en explosión o agujeros negros en el centro de las galaxias expulsan gas hacia el medio extragaláctico, ayudando así a dispersar la materia en lugar de dejarla concentrada en las regiones más densas.
Además, el procedimiento utilizado para encontrar esta materia —el análisis de ráfagas de radio o FRB— proporciona una herramienta muy útil para estudiar el cosmos en el futuro. A partir de la cantidad de dispersión en las ondas de radio podemos saber cuánta materia atraviesa en el camino, lo que proporciona así una especie de “radiografía” de la distribución de plasma en el espacio.
Una de las hipótesis más aceptadas es que las FRB están producidas por estrellas de neutrones muy magnetizadas, que generan estallidos de energía en forma de radio cuando están muy distantes de nosotros. Al ir de regreso hacia la Tierra, están rodeadas de partículas que reciben e interfieren en la señal, ayudando así a determinar cuánta materia se encontró en el camino.
Una vez recogidos y analizados todos esos datos, el equipo encontró que el 76% de la materia ordinaria reside en el medio intergaláctico, el 15% en los halos de las galaxias y tan solo el 9% en el interior de las galaxias, principalmente en forma de gas o de estrellas. “Ahora podemos avanzar hacia misterios aún más importantes en el universo”, afirmó Connor. “¿Qué es la materia oscura y por qué es tan difícil encontrarla directamente?”. Así pues, encontrar esta materia es solo el inicio de nuevas preguntas en el camino de la cosmología.
S C
