Espacio

Nuevas pistas nos indican dónde podría estar la materia perdida

Gracias a la detección de unas particulares señales intergalácticas, podríamos llegar a ubicar los restos de materia primigenia que traen de cabeza a los astrónomos

Interpretación artística de una ráfaga de radio rápida de alta energía
Interpretación artística de una ráfaga de radio rápida de alta energía M. KornmesserESO

Llevamos años escrutando el universo en busca de una señal, algo que nos demuestre que no estamos solos en el vacío infinito. Y no son pocas las que nos llegan, aunque hasta ahora ninguna se ha asociado a la existencia de otra civilización inteligente.

Sin embargo, durante bastante tiempo se barajó la posibilidad de que estuviésemos recibiendo esas señales procedentes de miles de millones de años luz de distancia. El fenómeno observado por los astrónomos se escondía como señales de muy baja intensidad tras otros datos recopilados, dando pie a elucubrar sobre ello. Aparecían como pequeñas ráfagas de ondas de radio, con una duración de milésimas de segundo, observándose aleatoriamente en la bóveda celeste. Este fenómeno fue denominado Ráfagas de Radio Rápidas de Alta Energía (FRB por sus siglas en inglés).

El origen de éstas sigue siendo un misterio, aunque la hipótesis de la vida extraterrestre se desestimó, ya que, con el perfeccionamiento de la técnica, vieron que estas señales provenían de todas partes del universo. Y, de momento, se descarta que exista una sola especie capaz de abarcar esas dimensiones. Las hipótesis barajadas en la actualidad se inclinan más por pensar que provienen de la evaporación de agujeros negros, estrellas muertas u objetos de gran densidad colisionando.

Pese a que no entendemos bien su origen, las ráfagas de radio rápidas nos pueden ofrecer información muy útil sobre el universo. En especial, sobre la composición de éste, uno de los grandes misterios de nuestro siglo.

En un artículo publicado esta semana en la revista Science, los equipos de investigación de la Universidad de Macquarie y la Universidad de Swinburne, informan sobre la detección de la ráfaga de radio rápida más antigua y distante ubicada hasta la fecha, originada a unos ocho mil millones de años luz.

¿Dónde está la materia que falta?

Tras el Big Bang, la explosión que dio origen a todo, la materia normal empezó a expandirse e interactuar entre ella, formando los elementos químicos que conocemos. Ésta no se debe confundir con la materia oscura, que representa un 27% del universo, o la energía oscura, que conforma hasta un 70%. La materia normal es, por su lado, la responsable de la formación de planetas, estrellas, polvo cósmico y gases.

Aunque no hubiese testigos para corroborar la cantidad de materia creada en ese momento, los científicos son capaces de estimar esa cifra. Sin embargo, al sumar el total de la masa actual del universo, los números no encajan. Un tercio de esta masa se encuentra desubicada en el infinito.

Una de las hipótesis que barajan los astrónomos, contraria a lo esperado, es que dicha materia perdida podría encontrarse en regiones intergalácticas, formando nubes difusas de gas caliente, muy difíciles de detectar con un telescopio normal.

Las ráfagas de radio rápidas de alta energía podrían permitirnos “ver” de manera indirecta estas regiones, dándonos una pista muy valiosa a la hora de resolver el misterio de la materia perdida.

Una medida indirecta

Las FRBs pueden dispersarse entre la materia que atraviesan. Esto quiere decir que, cuando se emite una de estas ráfagas, cada zona de plasma que recorren ralentiza un poco su señal. Gracias a ello, las señales que producen se pueden utilizar para inferir información sobre los entornos cósmicos por los que pasan mientras viajan a través del universo, incluyendo la naturaleza de sus galaxias de origen y la distribución del plasma en el medio intergaláctico.

Esta ráfaga de radio rápida fue detectada el 10 de junio de 2022, por el radiotelescopio ASKAP de CSIRO en Australia Occidental, y bautizada como FRB 20220610A. Su estudio ha arrojado un poco más de luz a las dudas planteadas hasta el momento en relación con este tipo de señales.

Se cree que la fuente de la explosión pudo ser un grupo de dos o tres galaxias fusionándose, apoyando las teorías actuales sobre la causa de su origen. El equipo también demostró que ocho mil millones de años es casi tan atrás como podemos esperar detectarlas con los telescopios actuales.

Por otra parte, su detección ha reafirmado la posibilidad de medir la cantidad de materia normal del universo utilizando los datos de FRBs. En los resultados observados pudieron confirmar que, cuanto más lejana es una señal, más gas difuso se revela entre galaxias, lo cual concuerda con el modelo teórico utilizado hasta el momento.

A día de hoy, alrededor de 50 FRBs han sido identificados, aunque los autores sugieren que deberíamos llegar a detectar miles de ellos a través del cielo, y a distancias aún mayores, siendo capaces de utilizarlos para detectar materia entre galaxias, y comprender mejor la estructura del Universo.

QUE NO TE LA CUELEN:

- Conforme las FRBs atraviesan la materia, su señal se difumina. Eso quiere decir que, si proviene de muy lejos, debe tener muchísima energía en su origen para llegar a detectarla en la Tierra. En este caso, el evento cósmico que pudieron observar debió emitir, en milisegundos, el equivalente a la energía total de nuestro Sol durante 30 años.

REFERENCIAS (MLA):

- Ryan Shannon. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.adf2678