Estallidos cósmicos que revelan la materia faltante en el universo

La materia perdida en este caso es materia bariónica o "normal", como los protones y neutrones que forman las estrellas, los planetas, o las personas

Unos astrónomos han utilizado misteriosas y rápidas ráfagas de radio procedentes del espacio para resolver un misterio de décadas de antigüedad en relación a la "materia perdida", que durante mucho tiempo se predijo que existiría en el universo pero que nunca fue detectada, hasta ahora.

Los investigadores han encontrado toda la materia 'normal' perdida en el vasto espacio entre estrellas y galaxias, resultado que se ha detallado en la revista Nature.

El autor principal del artículo, el Profesor Asociado Jean-Pierre Macquart, del nodo de la Universidad Curtin perteneciente al Centro Internacional de Investigación Radioastronomía (ICRAR), dijo que los astrónomos han estado buscando la materia perdida durante casi treinta años.

"Sabemos por las mediciones acerca del Big Bang cuánta materia había en el comienzo del universo", dijo. "Pero cuando miramos en el universo actual, no pudimos encontrar la mitad de lo que debería haber. Fue un poco embarazoso".

"La materia que faltaba en el espacio intergaláctico equivalía a solo uno o dos átomos en una habitación del tamaño de una oficina promedio", dijo. "Así que fue muy difícil detectar esta materia usando técnicas tradicionales y telescopios",

Los investigadores fueron capaces de detectar directamente la materia perdida usando el fenómeno conocido como estallidos rápidos de radio, breves destellos de energía que parecen venir de direcciones aleatorias en el cielo y que duran sólo milisegundos.

Los científicos aún no saben qué los causa, pero debe tratarse de una energía increíble, equivalente a la cantidad liberada por el Sol en 80 años. Han sido difíciles de detectar ya que los astrónomos no saben cuándo y dónde buscarlos.

El profesor Macquart dijo que el equipo detectó la materia faltante usando ráfagas de radio rápidas como si fueran "estaciones de pesaje cósmico".

"La radiación de las ráfagas de radio rápidas se extiende por la materia que falta de la misma manera que se ven los colores de la luz del Sol al ser subdividida en un prisma", dijo.

"Ahora hemos sido capaces de medir las distancias a suficientes ráfagas de radio rápidas como para determinar la densidad del universo", señaló. "Sólo necesitamos seis para encontrar esta materia perdida".

La materia perdida en este caso es materia bariónica o "normal", como los protones y neutrones que forman las estrellas, los planetas, o las personas. Es diferente de la materia oscura, que sigue siendo escurridiza y representa alrededor del 85% de la materia total del universo.

El coautor, el profesor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz, dijo que hemos buscado sin éxito esta materia perdida con nuestros mayores telescopios durante más de 20 años. "El descubrimiento de las explosiones rápidas de radio y su localización en galaxias distantes fueron los avances clave necesarios para resolver este misterio", dijo.

El profesor asociado Ryan Shannon, otro coautor de la Universidad Tecnológica de Swinburne, dijo que la clave era el telescopio utilizado, el radiotelescopio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) de la CSIRO (Australia).

"ASKAP tiene un amplio campo de visión, unas 60 veces el tamaño de la Luna llena, y puede tomar imágenes de alta resolución", dijo. "Esto significa que podemos captar las ráfagas con relativa facilidad y luego señalar las ubicaciones de sus galaxias anfitrionas con increíble precisión".

"Cuando la ráfaga llega al telescopio, registra una repetición de la acción en vivo en una fracción de segundo", dijo el Dr. Keith Bannister de la agencia nacional de ciencia de Australia, CSIRO, quien diseñó el sistema de captura de pulsos utilizado en esta investigación. "Esto permite la precisión necesaria para determinar la ubicación de la ráfaga rápida de radio, equivalente al ancho de un cabello humano visto a 200 m de distancia", dijo.

El profesor Macquart señaló que el equipo de investigación también había determinado la relación entre la distancia de una ráfaga de radio rápida y cómo la ráfaga se extiende a medida que viaja a través del universo. "Hemos descubierto el equivalente a la Ley de Hubble-Lemaitre para las galaxias, solo para las ráfagas de radio rápidas", dijo.

"La Ley de Hubble-Lemaitre, que dice que cuanto más lejos esté una galaxia de nosotros, más rápido se aleja de nosotros, sustenta todas las mediciones de las galaxias a distancias cosmológicas".

Los estallidos rápidos de radio utilizados en el estudio fueron descubiertos usando el ASKAP, que se encuentra en el Observatorio Radioastronómico Murchison, en el interior de Australia Occidental. El equipo internacional que participó en el descubrimiento incluía astrónomos de Australia, Estados Unidos y Chile.

ASKAP es un precursor para el futuro telescopio Square Kilometre Array (SKA). El SKA podría observar un gran número de estallidos rápidos de radio, dando a los astrónomos una mayor capacidad para estudiar la estructura previamente invisible en el universo. 

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