Los astrónomos han revelado un avance significativo al comprender el esquivo problema ordinario que existe entre las galaxias, un descubrimiento que aborda un misterio a largo plazo en el campo de la cosmología. Durante años, los científicos luchan por detectar materia ordinaria, incluidas estrellas, planetas y otras entidades bien conocidas, diferentes de la materia oscura, que permanece invisible, excepto por los efectos de la gravedad. La investigación reciente, publicada en Astronomía de la naturalezaPresenta un enfoque innovador en el que las explosiones de radio rápidas (FRB) están involucradas en encontrar y cuantificar este problema normal «faltante», ofreciendo nuevas perspectivas sobre la composición del universo.
Las ráfagas de radio rápidas son destellos extraordinarios intensos de ondas de radio del espacio profundo. Aunque su energía es fascinante, estas explosiones también han surgido como herramientas poderosas para revelar los componentes ocultos del universo. Los investigadores han notado que al estudiar la forma en que la luz de estas erupciones se está extendiendo mientras viajan por el espacio, pueden sacar conclusiones sobre el problema que está presente a lo largo del camino de la señal. Mientras que los FRB cruzan el medio intergaláctico, la masa borrosa de gas y el polvo entre las galaxias, sirven como balizas fluorescentes que ayudan a medir la densidad y la distribución de la materia ordinaria. Liam Connor, maestra de la universidad en Harvard y el autor principal del estudio, explicó: «Los FRB brilan a través de la niebla del medio intergaláctico y midiendo exactamente cómo la luz se ralentiza, podemos sopesar esa niebla, incluso si es demasiado débil de ver».
Esta investigación reveló un hallazgo estadístico innovador: aproximadamente el 76% de toda la materia ordinaria en el universo se encuentra en el medio intergaláctico. Esto está cambiando drásticamente nuestra comprensión de la distribución de materiales, que anteriormente se ha pensado que existe principalmente en Melkweghalo o gas frío en galaxias mismas. El estudio señala que solo alrededor del 15% de la materia normal está en estos halos, con el resto en estrellas o gas galáctico frío. Esta prueba no solo ofrece un apoyo sustancial a los modelos cosmológicos existentes, sino que también valida simulaciones que anteriormente no tenían apoyo observacional.
Además, el papel de FRBS ha demostrado ser invaluable al mapear estructuras cósmicas, en particular la distribución de la materia ordinaria. Los investigadores analizaron 69 FRBS, que estaban a distancias de alrededor de 11.74 millones a más de 9.1 mil millones de años de luz. Este alcance les permitió explorar explosiones locales y distantes, con un FRB, conocido como FRB 20230521b, que alguna vez se ha incluido la explosión más distante. Las observaciones de estas señales distantes proporcionan información sobre las regiones del espacio que de otro modo serían demasiado débiles para que los telescopios convencionales detecten. Una combinación de herramientas avanzadas, que incluye la matriz sinóptica profunda-110 (DSA-110) -A-una red de 110 datos de radioelección del Observatorio WM Keck en Hawai y el Observatorio Palomar en California hizo posible una determinación precisa de estas explosiones.
En una metáfora llamativa, los astrónomos comparan la detección de la materia ordinaria por FRB con la observación de sombras en lugar de los objetos mismos. Mientras las ondas de radio viajan, se encuentran con diferentes tipos de materiales que aseguran que las señales se extiendan sobre diferentes longitudes de onda. Cuanta más materia en el camino de la luz, mayor se observó la propagación. Vikram Ravi, profesor asistente de astronomía en Caltech, lo describió brevemente: «Es como si viera la sombra de todos los bariones, con FRB como iluminación de fondo». Esta analogía ilustra cómo los investigadores pueden estimar el tamaño y la distribución de la materia cósmica oculta a través del análisis de estas ‘sombras’.
Esta investigación innovadora marca el progreso crucial en la cosmología, abriendo nuevas formas de explorar y comprender el material complicado del universo. Al usar ráfagas de radio rápidas como una herramienta para investigar el cosmos, los científicos ahora están mejor equipados para comprender la compleja interacción de la materia en la enorme inmensidad entre las galaxias.
