El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha informado de que la mitad de la materia bariónica u ordinaria, que hasta ahora no se había encontrado, está perdida llenando el espacio entre las galaxias en forma de gas caliente de baja densidad.

Este descubrimiento lo han realizado los científicos Carlos Hernández-Monteagudo, Jonás Chaves-Montero, Raúl Angulo y Giovanni Aricò, y sus conclusiones se publican este jueves en tres artículos en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

El IAC indica en un comunicado que los científicos estiman que la materia oscura y la energía oscura representan el 95% del Universo, de forma que el 5% restante está constituida por la materia bariónica, es decir, la materia ordinaria que forma los seres vivos, los planetas y las estrellas.

Ahora, utilizando una técnica novedosa, un equipo en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias ha descubierto que esta materia perdida se encuentra llenando el espacio entre las galaxias en forma de gas caliente de baja densidad.

La misma técnica proporciona, además, una nueva herramienta que prueba que la atracción gravitacional experimentada por las galaxias es compatible con la Teoría de la Relatividad General.

Para diseñar la nueva técnica, se han analizado los cambios en el espectro electromagnético de las galaxias, su desplazamiento al rojo, causado por el enrojecimiento de la luz procedente de galaxias que se alejan de la Tierra.

En el Universo, las fuentes que se alejan muestran un espectro más rojo, y más azul aquellas que se nos acercan, en un proceso que ha sido esencial para el desarrollo de la cosmología moderna.

Hace casi cien años, Edwin Hubble descubrió que los desplazamientos al rojo de las galaxias aumentan con su distancia, proporcionando el primer apoyo observacional a la teoría del Big Bang.

Desde entonces, los desplazamientos al rojo se han utilizado para asignar distancias a las galaxias y construir mapas tridimensionales de su densidad en el Universo.

En esta ocasión, se ha desarrollado una nueva metodología que estudia la estadística de mapas de desplazamientos al rojo de galaxias, ignorando la conversión a distancias.

Avances sustanciales

En un primer trabajo, el equipo de investigadores demuestra que estos mapas son sensibles a la atracción gravitatoria entre galaxias en escalas cósmicas.

En otro, el mismo equipo compara estos mapas con observaciones de la radiación del fondo cósmico de microondas y son capaces de realizar, por primera vez, un censo completo de materia ordinaria a lo largo del 90% de la vida del Universo.

La mayor parte de la materia ordinaria es invisible para nosotros porque no está lo suficientemente caliente como para emitir energía, pero al usar mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias se encuentra que toda esta materia llena el espacio entre las galaxias, explica Jonás Chaves-Montero, investigador del Donostia International Physics Center (DIPC) y autor principal de este trabajo.

En un tercer artículo, los investigadores también utilizaron mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias para estudiar la naturaleza de la gravedad.

A diferencia de enfoques anteriores, este nuevo método no se basa en ninguna conversión del desplazamiento al rojo a distancia y se muestra robusto frente a ruido e impurezas en los datos, gracias a lo cual permite concluir con gran precisión que las observaciones son compatibles con la teoría de la gravedad de Einstein, señala Carlos Hernández-Monteagudo, investigador del IAC y autor principal de este artículo.

Estos científicos plantearon las investigaciones durante su etapa en el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), si bien ahora están vinculados a otros organismos científicos españoles, como el Instituto de Astrofísica de Canarias y el Donostia International Physics Center.

En uno de los trabajos también participó J. D. Emberson, científico canadiense en el Argonne National Laboratory en Illinois (EE.UU).