En busca de la materia bariónica perdida

 Gran parte de la masa en estado de gas del Universo forma una inmensa red de filamentos que pueden llegar a medir cientos de millones de años-luz y conectar los cúmulos de galaxias del firmamento.

Gran parte de la masa en estado de gas del Universo forma una inmensa red de filamentos que pueden llegar a medir cientos de millones de años-luz y conectar los cúmulos de galaxias del firmamento. Este el resultado de una simulación informática del Cosmos realizada por un equipo de investigadores capitaneado por la Universidad de Colorado, Boulder. Se han almacenado un total de 60 terabytes de información a partir de un modelo similar al empleado para el estudio del clima, debido a que tanto la evolución del cosmos como el comportamiento de la atmósfera tienen en común su relación con la dinámica de fluidos.

 

Imagen: simulación del Universo que muestra una región de 1500 millones de años-luz de anchura. el objeto brillante del centro es un cúmulo galáctico que contiene mil billones de veces la masa de nuestro Sol. Los filamentos almacenan gran parte de la materia común o bariónica del Universo y entre ellos existen gigantescaos vacíos esféricos carentes casi en absoluto de materia.

Estas enormes nubes del espacio intergaláctico, no detectables mediante observación directa, reciben el nombre de WHIM (Warm-Hot Intergalactic Medium). Los astrónomos elaboraron un modelo de una región de 1500 millones de años-luz de anchura que abarca un 2.5% del Universo visible (un año-luz equivale aproximadamente a 9.5 billones de km. y a 63 240 Unidades Astronómicas).

Tomó a los investigadores casi una década conseguir las herramientas informáticas de extraordinaria complejidad necesarias para llevar a cabo la simulación, que incorpora virtualmente las condiciones físicas conocidas del Universo retrocediendo hasta épocas cercanas al Big-Bang, según comenta Jack Burns, investigador del departamento de astrofísica y ciencias planetarias (CU-Boulder). El modelo representa el movimiento de la materia según colapsa debido a la gravedad y se torna lo suficientemente densa para generar filamentos cósmicos y estructuras galácticas; tambien hace posible agrandar determinadas áreas de especial interés para los científicos.

De acuerdo con los conocimientos actuales, el Universo contiene un 70% de energía oscura, de naturaleza desconocida pero cuyo efecto se detecta en la aceleración de la expansión cósmica; un 25% de materia oscura, tampoco observable hasta el momento pero que se deja sentir por la gravedad que ejerce sobre el resto de la materia, y por último, un 5% de materia común o bariónica: hidrógeno, helio y el resto de elementos pesados que conforman estrellas, planetas y todo aquello que observamos o tocamos. Sin embargo, las observaciones muestran que un 40% de la materia bariónica no está “censada” y podría formar parte de esos extensos filamentos intergalácticos o WHIM.

A partir de los próximos años una nueva generación de telescopios tal vez podrá detectar los WHIM y desvelar el secreto de esos bariones extraviados en el Universo. Dos de los telescopios clave con que contarán los astrofísicos en un futuro cercano serán el Telescopio del Polo Sur en la Antártida, de 10 metros, y el telescopio de 25 metros de Atacama (Cornell-Caltech) o telescopio CCAT.

El telescopio CCAT recojerá ondas submilimétricas, más largas que las correspondientes a la franja infrarroja del espectro pero sin alcanzar la longitud de las ondas de radio. Los astrónomos podrán acercarse al tiempo en que aparecían las primeras galaxias, mil millones de años después del Big-Bang, y observar la infancia de estos objetos y sus procesos de formación.

El Telescopio del Polo Sur observará en milimétrico, submilimétrico y microoondas, y buscará entre otras cosas la radiación de fondo cósmico de microondas, la fría radiación remanente del Big-Bang. Así será posible estimar el calentamiento de estos fotones primigenios a medida que atraviesan el medio intergaláctico, utilizando las variaciones de temperatura de la radiación como un trazador de aquellos masivos filamentos de gas.

Fuente: Astro Web