Faltaba la mitad del asunto del universo, pero los astrónomos descubrieron dónde se ha estado escondiendo
Los astrónomos de hoy no han podido aumentar el asunto total producido durante el Big Bang hace 13.600 millones de años.
No se puede tener en cuenta más de la mitad de la materia normal en las estrellas y el gas que vemos. Sin embargo, las nuevas mediciones parecen haber ubicado la materia faltante en forma de gas de hidrógeno ionizado invisible.
El gas forma un halo alrededor de las galaxias y es más extenso de lo que se pensaba. Los hallazgos sugieren que los agujeros negros masivos en los centros de las galaxias son más activos y más lejos del centro galáctico de lo esperado.
«Creemos que, una vez que nos alejamos de la galaxia, recuperamos todo el gas perdido», dijo Boryana Hadzhiyska, la primera autora del estudio y becaria postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley.
«Para ser más precisos, tenemos que hacer un análisis cuidadoso con simulaciones, lo que no hemos hecho. Queremos hacer un trabajo cuidadoso».
La misteriosa materia oscura todavía representa alrededor del 84 por ciento de la materia en el universo, pero el resto es todo lo normal.
Solo alrededor del siete por ciento de la materia normal está en forma de estrellas, mientras que el resto está en forma de gas de hidrógeno invisible. La mayor parte está en galaxias y los filamentos que conectan galaxias.
El gas ionizado y sus electrones asociados son demasiado fríos y demasiado difusos para verse con las herramientas regulares de los astrónomos. Como resultado, el gas no había sido observado hasta ahora.
El equipo de investigación apiló imágenes de alrededor de siete millones de galaxias que estaban dentro de aproximadamente ocho mil millones de años luz de la Tierra para estimar la distribución de hidrógeno ionizado que rodea las galaxias. Midieron la ligera atenuación o el brillo del fondo de ondas cósmicas.
«El fondo de la ola cósmica está en la parte posterior de todo lo que vemos en el universo. Es el borde del universo observable», dijo Simone Ferraro, científica principal del Laboratorio Nacional de Lawrence Berkeley. «Entonces puedes usar eso como luz de fondo para ver dónde está el gas».
Las imágenes de galaxia utilizadas en el estudio se recogieron del instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI) en el telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Tucson, Arizona.
En general, se pensaba que los agujeros negros masivos en los centros de galaxias solo liberan gas en chorros de material durante sus primeros años.
Pero si el halo de hidrógeno ionizado alrededor de las galaxias es más difuso y más extenso de lo que se cree originalmente, indica que los agujeros negros centrales pueden volverse activos en otros momentos de sus vidas.
Los investigadores pudieron examinar el gas alrededor de galaxias más cercanas y descubrieron que no se distribuyó de manera uniforme a su alrededor. En cambio, siguen redes que conectan galaxias entre sí.
La identificación de la materia faltante tiene implicaciones para otros aspectos de la evolución del universo. La técnica que el equipo usó podría ayudar a los científicos a mirar más profundamente en el universo temprano.
El estudio fue publicado en Cartas de revisión física.
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