Un estudio dirigido por el Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian revela que más del 75% de la materia bariónica del cosmos se encuentra flotando entre galaxias, resolviendo un enigma de décadas sobre la distribución del material visible del universo.

Durante décadas, uno de los misterios más persistentes de la cosmología ha sido el llamado problema de los bariones perdidos: los modelos teóricos y las observaciones del universo primitivo sugerían una cantidad concreta de materia ordinaria —formada principalmente por protones y neutrones—, pero al observar el cosmos actual, los astrónomos solo eran capaces de localizar aproximadamente la mitad de esa materia.

Ahora, un equipo de investigadores del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA), en colaboración con el Instituto Tecnológico de California (Caltech), ha conseguido localizar ese “material perdido” gracias a una nueva herramienta cósmica, las explosiones rápidas de radio, o FRBs por sus siglas en inglés.

Los FRBs son destellos intensos y brevísimos de ondas de radio que provienen de galaxias lejanas y que, pese a haber sido descubiertos hace poco más de una década, han empezado a revolucionar la forma en que se estudia la materia dispersa en el universo.

materia perdida universo
Esta concepción artística muestra un pulso brillante de ondas de radio (la FRB) en su viaje a través de la niebla entre galaxias, conocida como medio intergaláctico. Las longitudes de onda largas, mostradas en rojo, se ralentizan en comparación con las longitudes de onda más cortas y azules, lo que permite a los astrónomos «pesar» la materia ordinaria, de otro modo invisible. Crédito: Melissa Weiss / CfA

En esta investigación, publicada en la revista Nature Astronomy, los científicos analizaron 60 de estos pulsos, que abarcan distancias que van desde los 11,7 millones hasta más de 9.100 millones de años luz, permitiéndoles cartografiar la materia que se encuentra en el medio intergaláctico, el espacio entre galaxias que constituye una especie de neblina cósmica invisible a la mayoría de los telescopios convencionales.

La cuestión nunca fue si esa materia existía, sino dónde estaba, explica Liam Connor, astrónomo del CfA y autor principal del estudio. Gracias a los FRBs, ahora sabemos que tres cuartas partes de esa materia ordinaria se encuentran flotando entre las galaxias, dispersas en la red cósmica. En otras palabras, por primera vez, la comunidad científica ha logrado ubicar con precisión la “dirección” de esa porción de materia que hasta ahora se sabía existente, pero inubicable.

El proceso que permite esta localización se basa en un principio relativamente sencillo: al atravesar el medio intergaláctico, las ondas de radio que componen un FRB se ralentizan ligeramente, y lo hacen en proporción a la cantidad de materia que encuentran en su trayecto. Las longitudes de onda más largas (representadas en rojo en las ilustraciones artísticas del fenómeno) se frenan más que las más cortas (azules), y esta diferencia de velocidad permite a los astrónomos estimar la cantidad de materia que han atravesado. Como si se tratara de linternas cósmicas, los FRBs iluminan el camino y permiten “pesar” la niebla que los envuelve, incluso si esta no puede verse directamente.

Los resultados obtenidos no solo han confirmado que aproximadamente un 76 % de la materia bariónica del universo se encuentra en el medio intergaláctico, sino que también han revelado que otro 15 % está en los halos de las galaxias (regiones que rodean a estas estructuras) y que una fracción menor está contenida en estrellas o en nubes de gas frío dentro de las propias galaxias. Esta distribución coincide con las predicciones realizadas por simulaciones cosmológicas avanzadas, pero hasta ahora no había podido comprobarse de manera directa.

materia perdida universo
Un recuento completo y una partición de los bariones desaparecidos. Crédito: L. Connor et al.

Para Vikram Ravi, coautor del estudio y profesor en Caltech, se trata de un triunfo de la astronomía moderna. Según sus palabras, los FRBs han permitido observar la estructura y composición del universo desde una nueva perspectiva, actuando como una herramienta revolucionaria para rastrear la materia que llena los vastos espacios vacíos entre galaxias.

Más allá de resolver una incógnita cuantitativa, conocer la ubicación precisa de la materia bariónica permite avanzar en la comprensión de procesos clave del universo, como la formación de galaxias, el comportamiento de la materia en grandes escalas o la propagación de la luz a lo largo de miles de millones de años. Como explica Connor, estos bariones no se encuentran estáticos, la gravedad tiende a atraerlos hacia el interior de las galaxias, pero fenómenos energéticos como las explosiones de supernovas o la actividad de agujeros negros supermasivos pueden expulsarlos de nuevo al medio intergaláctico, funcionando como un termostato cósmico que regula el equilibrio térmico del universo.

Este trabajo, sin embargo, no representa un punto final, sino el inicio de una nueva etapa en la cosmología observacional. Ravi señala que estamos entrando en una “edad dorada” del estudio del universo mediante FRBs, gracias a nuevos telescopios como el DSA-2000 (Deep Synoptic Array) o el CHORD (Canadian Hydrogen Observatory and Radio-transient Detector), que permitirán detectar miles de estos destellos y mapear la red cósmica con un detalle sin precedentes.

Con esta investigación, publicada el 17 de junio en Nature Astronomy, el equipo ha conseguido no solo resolver uno de los enigmas más antiguos del universo moderno, sino también abrir la puerta a una nueva era en la que fenómenos efímeros e invisibles para el ojo humano revelan los secretos más profundos del cosmos.

FUENTES

Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Connor, L., Ravi, V., Sharma, K. et al. A gas-rich cosmic web revealed by the partitioning of the missing baryons. Nat Astron (2025). doi.org/10.1038/s41550-025-02566-y

  • Compártelo en:
  • facebook-logo
  • x-logo
  • whatsapp-logo
  • bluesky-logo

Descubre más desde La Brújula Verde

Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.

Something went wrong. Please refresh the page and/or try again.

Sigue LBV Magazine en Google News