Los físicos acaban de encontrar los últimos protones y neutrones perdidos en el universo
Live Science
La ilustración de un artista representa un quasar, o agujero negro súper luminoso y supermasivo. Crédito de la imagen: NASA / ESA
Por Rafi Letzter, redactor de personal de Live Science | Junio 21 de 2018
Se ha encontrado la materia faltante del universo, y está flotando entre las estrellas.
Los investigadores que estudian la historia antigua del universo saben cuánta materia común -la materia que compone los bariones, una clase de partículas subatómicas que incluye protones y neutrones- el universo creado durante el Big Bang. Y los investigadores que estudian el universo moderno saben cuánta materia bariónica común pueden ver los humanos con los telescopios.
Pero hasta hace poco, esos números no coincidían: Faltaba un tercio completo de la materia bariónica original del universo. Ahora, gracias a una observación inteligente que involucra un agujero negro increíblemente brillante, un equipo internacional de investigadores dice que lo han encontrado.
Los bariones desaparecidos, escribieron los investigadores en un estudio publicado hoy (21 de junio) en la revista Nature, se han estado ocultando como nubes delgadas y calientes de gas oxígeno flotando entre las estrellas. El gas está altamente ionizado, lo que significa que le faltan la mayoría de sus electrones y tiene una fuerte carga positiva.
"Encontramos los bariones que faltan", dijo Michael Shull, astrónomo de la Universidad de Colorado, Boulder y coautor del artículo, en un comunicado.
La señal del oxígeno era demasiado fuerte y consistente como resultado de fluctuaciones aleatorias en la luz del quasar, escribieron los investigadores. Los astrónomos también descartaron la posibilidad de una débil galaxia que cause la sombra del oxígeno.
Desde al menos 2011, los investigadores han sospechado que los bariones desaparecidos podrían estar escondidos en este material, llamado el medio intergaláctico cálido y cálido (WHIM), pero el WHIM es difícil de observar directamente. Para detectar el gas que se escondía allí, tuvieron que inventar un truco ingenioso.
Lejos de la Tierra, hay agujeros negros que absorben enormes cantidades de materia. Esa materia brilla intensamente, y los telescopios de este planeta pueden detectarla. Los investigadores llaman a este tipo de cuásares de agujeros negros, y son los objetos más brillantes del universo. Eso significa que la luz de los cuásares tiene "una alta relación señal / ruido", escribieron los investigadores en el documento, lo que significa que en este caso es fácil ver si algo lo oscurece.
Apuntar un telescopio a un cuásar no solo le dice a los astrónomos sobre el objeto en sí, sino que también revela algo sobre lo que sea que esté flotando entre el cuásar y el telescopio. En este caso, ese algo era un filamento del WHIM.
Mediante una cuidadosa observación de cómo el WHIM oscureció y cambió la luz que emanaba del cuásar cuando se abrió camino hasta las lentes de dos telescopios, los investigadores pudieron descubrir de qué estaba hecho el WHIM. La respuesta, resultó, fue el oxígeno, calentado a casi 1.8 millones de grados Fahrenheit (1 millón de grados Celsius).
Estos bariones desaparecidos no son lo mismo que la materia oscura, que los investigadores creen que existe, gracias a su influencia gravitacional sobre otras estrellas. Se cree que esa materia existe en forma de partículas más exóticas que los simples bariones.
En una declaración, los investigadores dijeron que pudieron extrapolar del WHIM observado cuánta materia bariónica en forma de oxígeno flota en otras partes del universo como el WHIM. Para confirmar y refinar sus observaciones, dijeron, planean apuntar sus telescopios a otros cuásares y observar el WHIM oscureciéndolos.
Originalmente publicado en Live Science.
