En las vastas extensiones del Universo, la materia ordinaria —la misma de la que están hechas las estrellas, los planetas y nosotros mismos— ha sido durante mucho tiempo un rompecabezas para los astrónomos. Los cálculos teóricos, basados en el Big Bang, predecían una cierta cantidad de bariones (protones y neutrones). Sin embargo, en las observaciones con telescopios, una parte significativa de esta materia parecía haber desaparecido. ¿Dónde se escondía? La respuesta llegó gracias a las misteriosas y potentes ráfagas de radio rápidas (FRB).
Researchers used nearly 3,000 radio bursts to trace invisible plasma around galaxies and found that gas extended much farther than expected — reshaping our picture of how the universe’s “missing” matter is dispersed. Read the paper in @physrevlett: go.aps.org/4fvrutf
Estos breves e intensos pulsos de radiación, que duran solo milisegundos, se originan en galaxias distantes. Viajan miles de millones de años luz, atravesando el plasma tenue —gas ionizado—. En su camino, las señales se dispersan: las frecuencias más bajas se retrasan más que las altas. Cuantos más electrones libres haya en el camino, mayor será el "desenfoque". Este efecto se ha convertido en la herramienta ideal para "pesar" la materia invisible.
La colaboración internacional CHIME/FRB, que incluye científicos del MIT, McGill y otras instituciones, analizó casi 3000 de estas ráfagas del segundo catálogo del telescopio CHIME. Compararon los datos de dispersión con las posiciones de millones de galaxias del sondeo DESI Legacy Imaging Survey. Los resultados, publicados en Physical Review Letters, fueron impresionantes.
Resulta que los bariones "perdidos" no solo se concentran en el medio intergaláctico (IGM), sino también en vastas y tenues nubes alrededor de las propias galaxias, el llamado medio circungaláctico (CGM). El gas se extiende mucho más allá de lo esperado: hasta aproximadamente 4 millones de años luz de las galaxias, lo que supera decenas de veces el tamaño de una galaxia típica. Donde hay más galaxias, también hay más materia a su alrededor. Esto sugiere que las galaxias "expulsan" activamente gas hacia afuera a través de procesos como los chorros de agujeros negros supermasivos y las explosiones de supernovas.
Imaginen: una galaxia no es un sistema cerrado, sino una fuente que arroja materia al espacio circundante. Antes, las simulaciones predecían una distribución más compacta, pero la realidad resultó ser diferente: el gas forma enormes nubes "esponjosas". Esto cambia nuestra comprensión de la evolución de las galaxias y de la red cósmica en general.
El trabajo no solo resuelve el antiguo enigma de los "bariones perdidos", sino que también demuestra el poder de un nuevo método. Las FRB actúan como sondas cósmicas, iluminando regiones invisibles del Universo. Con el creciente número de ráfagas detectadas (y hay miles al día), los astrónomos podrán mapear con mayor precisión la distribución de la materia y verificar los modelos de formación de la estructura a gran escala del cosmos.
Esta investigación es un claro ejemplo de cómo fenómenos inesperados como las FRB pasan de ser un misterio a una poderosa herramienta. Lo que aún se oculta en estas ráfagas de milisegundos, lo mostrarán futuras observaciones. El cosmos revela gradualmente sus secretos, una ráfaga de radio tras otra.
