Los astrónomos han usado misteriosas ráfagas de radio rápidas para resolver un misterio de décadas de 'materia perdida', que se predijo desde hace mucho tiempo que existía en el Universo pero que nunca se detectó, hasta ahora.
Los investigadores ahora han encontrado toda la materia "normal" que falta en el vasto espacio entre estrellas y galaxias, como se detalla hoy en la revista Naturaleza .
El autor principal, el profesor asociado Jean-Pierre Macquart, del nodo de la Universidad de Curtin del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía ICRAR, dijo que los astrónomos han estado buscando la materia faltante durante casi treinta años.
"Sabemos por mediciones del Big Bang cuánta materia había en el comienzo del Universo", dijo.
"Pero cuando miramos el Universo actual, no pudimos encontrar la mitad de lo que debería estar allí. Fue un poco vergonzoso".
"El espacio intergaláctico es muy escaso", dijo. "La materia faltante era equivalente a solo uno o dos átomos en una habitación del tamaño de una oficina promedio".
"Así que fue muy difícil detectar este asunto utilizando técnicas y telescopios tradicionales"
Los investigadores pudieron detectar directamente la materia faltante utilizando el fenómeno conocido como ráfagas de radio rápidas: breves destellos de energía que parecen provenir de direcciones aleatorias en el cielo y duran solo milisegundos.
Los científicos aún no saben qué los causa, pero debe involucrar una energía increíble, equivalente a la cantidad liberada por el Sol en 80 años. Han sido difíciles de detectar ya que los astrónomos no saben cuándo y dónde buscarlos.
El profesor asociado Macquart dijo que el equipo detectó la materia faltante al usar ráfagas de radio rápidas como "estaciones de pesaje cósmicas"
"La radiación de las ráfagas rápidas de radio se dispersa por la materia faltante de la misma forma en que se ven los colores de la luz solar separados en un prisma", dijo.
"Ahora hemos podido medir las distancias a suficientes ráfagas de radio rápidas para determinar la densidad del Universo", dijo. "Solo necesitábamos seis para encontrar esta materia faltante".
La materia que falta en este caso es materia bariónica o 'normal', como los protones y los neutrones que forman las estrellas, los planetas y tú y yo.
Es diferente de la materia oscura, que sigue siendo esquiva y representa aproximadamente el 85 por ciento de la materia total en el Universo.
El coautor Profesor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz, dijo que hemos buscado sin éxito este asunto perdido con nuestros telescopios más grandes durante más de 20 años.
"El descubrimiento de ráfagas rápidas de radio y su localización en galaxias distantes fueron los avances clave necesarios para resolver este misterio", dijo.
El profesor asociado Ryan Shannon, otro coautor de la Universidad Tecnológica de Swinburne, dijo que la clave era el telescopio utilizado, el radiotelescopio de la sonda australiana de kilómetros cuadrados CSIRO Pathfinder ASKAP.
"ASKAP tiene un campo de visión amplio, aproximadamente 60 veces el tamaño de la Luna llena, y puede obtener imágenes en alta resolución", dijo. "Esto significa que podemos capturar las ráfagas con relativa facilidad y luego ubicar ubicaciones parasus galaxias anfitrionas con una precisión increíble.
"Cuando la explosión llega al telescopio, registra una repetición de acción en vivo en una fracción de segundo", dijo el Dr. Keith Bannister de la agencia nacional de ciencias de Australia, CSIRO, quien diseñó el sistema de captura de pulso utilizado en esta investigación.
"Esto permite que la precisión determine la ubicación de la ráfaga de radio rápida al ancho de un cabello humano a 200 metros de distancia", dijo.
El profesor asociado Macquart dijo que el equipo de investigación también había precisado la relación entre qué tan lejos está una ráfaga de radio rápida y cómo se propaga la explosión a medida que viaja a través del Universo.
"Hemos descubierto el equivalente de la Ley Hubble-Lemaitre para galaxias, solo para ráfagas de radio rápidas", dijo.
"La Ley de Hubble-Lemaitre, que dice que cuanto más distante está una galaxia de nosotros, más rápido se aleja de nosotros, sustenta todas las mediciones de galaxias a distancias cosmológicas"
Las ráfagas de radio rápidas utilizadas en el estudio se descubrieron utilizando ASKAP, que se encuentra en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison en el interior de Australia Occidental. El equipo internacional involucrado en el descubrimiento incluyó astrónomos de Australia, Estados Unidos y Chile.
ASKAP es un precursor para el futuro telescopio de matriz de kilómetros cuadrados SKA.
El SKA podría observar grandes cantidades de ráfagas de radio rápidas, lo que da a los astrónomos una mayor capacidad para estudiar la estructura previamente invisible en el Universo.
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Materiales proporcionado por Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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