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Más de la mitad de la materia normal (la mitad del 15% de la materia del universo que no es materia oscura) no puede explicarse por las estrellas y el gas brillantes que observamos.
Sin embargo, nuevas mediciones parecen haber encontrado esta materia que falta en forma de gas hidrógeno ionizado, muy difuso e invisible, que forma un halo alrededor de las galaxias y es más voluminoso y extenso de lo que los astrónomos creían.
Los hallazgos no solo resuelven un conflicto entre las observaciones astronómicas y el mejor modelo probado de la evolución del universo desde el Big Bang, sino que también sugieren que los agujeros negros masivos en los centros de las galaxias son más activos de lo que se creía, expulsando gas mucho más lejos del centro galáctico de lo esperado: unas cinco veces más lejos, según los científicos detrás del descubrimiento.
“Creemos que, a medida que nos alejamos de la galaxia, recuperamos todo el gas que falta”, afirmó en un comunicado Boryana Hadzhiyska, investigadora postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley, y primera autora de un artículo que informa sobre los hallazgos. “Para ser más precisos, debemos realizar un análisis minucioso con simulaciones, algo que no hemos hecho. Queremos hacer un trabajo minucioso”.
“Las mediciones son ciertamente consistentes con el hallazgo de todo el gas”, afirmó su colega, Simone Ferraro, científica sénior del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y de la UC Berkeley, quien detectó indicios de este extenso halo de hidrógeno ionizado en análisis publicados hace tres años.
Los resultados del estudio, coautorado por 75 científicos de instituciones de todo el mundo, se han presentado en congresos científicos recientes, se han publicado como preimpresión en arXiv y están siendo revisados por pares en la revista Physics Research Letters.
SIETE MILLONES DE GALAXIAS
En el nuevo artículo, los investigadores estimaron la distribución del hidrógeno ionizado alrededor de las galaxias mediante la superposición de imágenes de aproximadamente 7 millones de galaxias -todas a unos 8 mil millones de años luz de la Tierra- y midiendo la ligera atenuación o el brillo del fondo cósmico de microondas causado por la dispersión de la radiación por los electrones en el gas ionizado, el llamado efecto cinemático Sunyaev-Zel’dovich.
Las imágenes de galaxias utilizadas -todas galaxias rojas luminosas- fueron obtenidas por el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) en el Telescopio Mayall de 4 metros del Observatorio Nacional Kitt Peak en Tucson, Arizona.
Las mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB) alrededor de estas galaxias fueron realizadas por el Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT) en Chile, que realizó las mediciones más precisas hasta la fecha del CMB antes de su desmantelamiento en 2022.