Un grupo de investigadores descubre los pilares que sostienen la teoría del Big Bang gracias a XMM-Newton, el observatorio espacial de rayos X.
¿A dónde vamos? ¿De dónde venimos? Imagine viajar por el tiempo y el espacio, flotar entre el silencio y la nada hasta observar el comienzo de la existencia. Gracias a una singularidad infinitamente pequeña, seguida de la expansión del propio espacio, vería formarse el universo tras el Big Bang. Con la ayuda del observatorio espacial de rayos X, XMM-Newton, ya podemos saber más sobre la materia que formó parte de este acontecimiento.
Esta es la historia de un material evasivo, escondido en una neblina caliente, a un millón de grados, que se extiende por el espacio intergaláctico a lo largo de cientos de miles de años luz. Hasta ahora, un tercio de la materia bariónica original de nuestro universo estaba desaparecida. Ahora, gracias a una observación inteligente que involucra a un agujero negro, un equipo internacional de investigadores lo ha encontrado. Una fracción de gas caliente entre galaxias, invisible hasta la fecha.
Nuevos materiales de nuestro universo
Los bariones desaparecidos, tal y como se detalla en el estudio de la revista Nature, se han estado ocultando como nubes delgadas y calientes de gas de oxígeno flotando entre estrellas. El gas está altamente ionizado, lo que significa que le faltan la mayoría de sus electrones y tiene una fuerte carga positiva. Fabrizio Nicastro, autor principal del estudio publicado en la revista, ha asegurado al respecto que «los bariones perdidos constituyen uno de los mayores misterios de la astrofísica moderna. Por primera vez hemos detectado una gran fracción de materia en el espacio intergaláctico en la cantidad y el estado físico predicho por simulaciones hace más de 20 años«.
Desde al menos 2011, los investigadores han sospechado que los bariones desaparecidos podrían estar escondidos en un material llamado Warm–hot intergalactic medium (WHIM), difícil de observar directamente. Para detectar el gas que se escondía allí, tuvieron que ingeniárselas utilizando diferentes técnicas. Observaron un cuásar llamado 1ES 1553, que está formado por una galaxia con un agujero negro en su centro, que devora activamente materia y brilla intensamente desde los rayos X hasta las ondas de radio. Analizaron este cuásar, cuya luz tarda más de 4.000 millones de años en llegar a nosotros, durante 18 días entre 2015 y 2017, por lo que se convirtió en la observación de rayos X más larga jamás realizada de esta fuente.
Mediante una cuidadosa investigación, se pudo descubrir que 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. En concreto, los científicos detectaron huellas de la presencia de iones de helio y de oxígeno, átomos cuyos electrones fueron arrancados y que están a temperaturas de millones de grados.
Este extraordinario resultado constituye el comienzo de una nueva búsqueda. Fabrizio y sus compañeros planean estudiar más con XMM-Newton y Chandra en los próximos años. Explorar completamente la distribución y las propiedades de este llamado WHIM, como Athena de la ESA, el Telescopio Avanzado para Astrofísica de Alta Energía, programado para su lanzamiento en 2028.
