Um artigo publicado nesta segunda -feira (16) na revista Astronomia da natureza Traz uma solução para um mistério que intriga os astrônomos por décadas: onde metade da matéria comum do universo está oculta.
Analisando um fenômeno raro chamado Fast Radio Rajadas (FRBs), os pesquisadores conseguiram localizar essa matéria perdida, feita de átomos, que formam tudo o que sabemos, como estrelas, planetas e pessoas.
Essa matéria ausente não é a famosa matéria escura, que representa a maior parte da massa do universo e permanece invisível para os telescópios. O problema estava com a matéria normal, composta por partículas chamadas bários, que interagem com a luz, mas foram espalhadas tão difusamente que não podiam ser detectadas diretamente.
Os cientistas podem “pesar” a matéria perdida usando rajadas rápidas de rádio
O desaparecimento desse assunto foi um desafio para a cosmologia, a ciência que estuda a origem e a evolução do universo. Embora os cientistas soubessem que existia, sua localização exata permaneceu desconhecida. Eles suspeitavam que estava espalhado em nuvens de gás entre as galáxias, como um estudo divulgado no mês passado, mas ainda faltava a prova.
Agora, uma equipe de cientistas nós conseguiu “pesar” essa história invisível com a ajuda dos FRBs. Essas explosões de energia duram apenas milissegundos, mas liberam tanta energia quanto o sol em 30 anos. Por serem tão rápidos e intensos, funcionam como faróis verdadeiros, iluminando o espaço entre suas galáxias de origem e a Terra.
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Em um comunicaçãoLiam Connor, pesquisador do Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsoniano, os FRBs atravessam o meio intergalático, uma espécie de névoa cósmica invisível. Ao medir como a luz dessas explosões se espalha à medida que passa por essa névoa, os cientistas podem calcular a quantidade de matéria existente no caminho.
Embora milhares de FRBs já tenham sido detectados, apenas alguns são úteis para esse tipo de estudo. Isso ocorre porque é necessário saber exatamente qual galáxia o FRB veio e a distância entre essa galáxia e a terra. Até agora, os astrônomos conseguiram localizar apenas cerca de 100 dessas fontes.
Nesta pesquisa, os cientistas usaram dados de 69 FRBs, com distâncias que variam de 11,7 milhões a 9,1 bilhões de anos -luz. Uma dessas fontes, chamada FRB 20230521B, é a mais distante FRB já identificada. Essa variedade de distâncias permitiu um mapeamento mais detalhado da matéria em todo o universo.
A maioria dos FRBs usados foi detectada por uma rede de 110 radiotlescópios nos EUA, chamados Array sinóptico profundo (DSA), que pertence ao Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Outros sinais vieram de uma instalação na Austrália chamada Askap, especializada na busca de FRBs.
Novo radiotlescope deve expandir o conhecimento sobre o universo
O método usado pelos cientistas lembra o funcionamento de um prisma. Quando a luz dos FRBs passa pela matéria no espaço, ela é dividida em diferentes comprimentos de onda, como a formação de um arco -íris. Analisando essa separação, é possível medir a quantidade de matéria ao longo do caminho.
Vikram Ravi, professor assistente da Caltech, explica que é como observar a sombra de uma pessoa. “Se você vier uma pessoa à sua frente, poderá descobrir muito sobre ela. Mas se você só vê a sombra dela, ainda saberá que ela está lá e o tamanho que ela é.” No caso dos FRBs, eles agem como uma luz de fundo, revelando a presença de matéria oculta.
O estudo conclui que cerca de 76% da matéria normal do universo está no ambiente intergaláctico, 15% nos halos difusos ao redor das galáxias e apenas 9% dentro das próprias galáxias, formando estrelas e gás. Esses resultados surgem com o que as simulações de computador já previam, mas agora foram confirmadas por observações reais.
Os autores de pesquisa acreditam que essa descoberta ajudará a entender melhor como as galáxias crescem e evoluem. O próximo passo será o lançamento de um novo RadioteLlescope, o DSA-2000, que deve localizar até 10.000 FRBs por ano, expandindo ainda mais nosso conhecimento sobre o universo.