Un nuevo estudio ha hallado pruebas de que esta zona actúa de «papelera de reciclaje» de las galaxias, absorbiendo material desechado por las estrellas en su nacimiento y muerte
El universo está compuesto de un 65-70% de energía oscura -la fuerza que acelera su expansión-; un 20-25% de materia oscura -lo que ayuda a mantener unidas a las galaxias- y entre un 5-15% de materia ordinaria -que forma todo lo visible por nuestros ojos, desde los planetas hasta nuestros cuerpos-. De esta última, la mitad está perdida: según cálculos teóricos, nuestra tecnología debería captar el doble de lo que ve en la actualidad. Ahora, un nuevo estudio da pistas sobre dónde puede estar oculta: en los confines de las galaxias, que también pueden ser una suerte de «papelera de reciclaje» donde va a parar todo el material estelar que se desecha tras el nacimiento y la muerte de las estrellas.
Bautizada como «materia bariónica» -porque está formada por bariones, unas partículas subatómicas formadas por electrones, protones y neutrones- es un misterio que lleva años intrigando a los astrofísicos. Uno de los lugares donde los expertos afirman que se puede esconder es en el llamado medio circungaláctico (CGM). Estas regiones son cruciales para comprender no solo cómo se formaron y evolucionaron las galaxias, sino también cómo el universo progresó desde que era un núcleo de helio e hidrógeno hasta convertirse en un cosmos repleto de estrellas, planetas, cometas y todo tipo de objetos espaciales.
Qué es el medio circungaláctico
Los CGM son formaciones de gas caliente que se crean alrededor de las galaxias y que en los orígenes de éstas actúan como «incubadoras de estrellas». Sin embargo, aún se desconoce la función exacta que desempeña el CGM cuando la galaxia ya está formada ni el tamaño hasta el que se extienden sus dominios, lo que puede ser clave para responder al misterio de la materia bariónica. Por ello, en 2018 la Universidad de Iowa, en colaboración con la NASA, envió la misión HaloSat, un minisatélite diseñado para estudiar cómo es de grande el CGM de la Vía Láctea a partir de su emisión de rayos X.
Partían de dos teorías: una afirma que si ocupa una extensión lo suficientemente grande, podría albergar todo el material «perdido» de cada galaxia y, por tanto, del universo. Otra asegura que se trata de zonas que actúan como una «papelera de reciclaje» del material que expulsan las estrellas en su nacimiento y muerte. Sin embargo, estas dos teorías podrían ser autoexcluyentes: de ser el lugar donde acaban los desechos estelares, se trataría de una delgada capa de gas que no podría albergar todos los átomos que faltan para resolver la cuestión del material bariométrico. Aquí es donde entran las mediciones de HaloSat y sus nuevas conclusiones, publicadas ahora en « Nature Astronomy».
Los sorprendentes datos de HaloSat
HaloSat observó que el CGM era una capa «grumosa», al contrario de lo que se esperaba: un halo uniforme. Además, se sorprendieron porque los datos revelaban que las áreas más densas (los «grumos») coinciden con regiones donde se forman estrellas y se intercambia material entre la Vía Láctea y el CGM; es decir, son dinámicas. «Parece como si la Vía Láctea y otras galaxias no fueran sistemas cerrados. En realidad, están interactuando, arrojando y atrapando material al CGM a la vez», explica Philip Kaaret, profesor del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Iowa y autor del estudio.
«Donde la Vía Láctea está formando más estrellas, hay más emisiones de rayos X del medio circungaláctico -continúa Kaaret-. Eso sugiere que el medio circungaláctico está relacionado con la formación de estrellas, y es probable que se nutra del mismo gas que una vez cayó en la Vía Láctea, ayudó a formar estrellas y en este momento se recicla en el medio circungaláctico».
«Nuestros datos son consistentes con la teoría de que todo el material perdido está en el medio circungaláctico»
Es decir, los datos apoyarían la teoría de que el CGM es algo así como el «vertedero» de reciclaje de las galaxias. Sin embargo, los investigadores no descartan -de hecho, al contrario- que este lugar sea también a su vez el sitio donde se esconde toda la materia perdida del universo. «Lo que hemos hecho ha sido probar que hay una parte de alta densidad del CGM que produce muchas emisiones de rayos X. Pero aún podría haber un halo extendido realmente grande que apenas refleje esta radiación y que podría ser más difícil de captar», afirma Kaaret. Y va más allá: el astrofísico asegura que sus datos «son consistentes con que el CGM contiene toda la materia bariónica, aunque no brindan evidencia sólida de que este sea el caso».
Es por ello que el próximo paso será combinar los datos de HaloSat con la información obtenida por otros observatorios de rayos X para poder determinar el tamaño real del CGM y resolver así el rompecabezas bariónico faltante. «Esos bariones que faltan deben estar en alguna parte», dice Kaaret. «Ya sea en halos alrededor de galaxias o en filamentos que se extienden entre ellas», concluye, haciendo referencia a otra teoría candidata que postula que existe una «red cósmica» entre las galaxias en la que está escondida esta escurridiza materia. De momento, la respuesta aún sigue en el espacio.
