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Ciencia

La materia fantasma del universo estaba escondida alrededor de las galaxias y llegaba mucho más lejos de lo esperado

Una investigación combinó casi 3.000 ráfagas rápidas de radio con las posiciones de millones de galaxias para cartografiar materia normal prácticamente invisible. Los resultados revelan enormes nubes de gas ionizado que se extienden millones de años luz y sugieren que las galaxias expulsan materia con más violencia de la calculada.
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La materia oscura no es la única sustancia difícil de encontrar en el universo. También existe una enorme cantidad de materia normal —la misma que forma átomos, estrellas, planetas y seres vivos— que durante décadas parecía haberse esfumado.

Los cálculos basados en el universo primitivo permitían estimar cuánta materia bariónica debía existir. Sin embargo, al sumar las estrellas, el gas frío y otros componentes visibles de las galaxias, las cuentas no cerraban. Buena parte de los bariones debía encontrarse en un estado extremadamente difuso, con densidades que pueden rondar apenas un protón por metro cúbico.

Ahora, investigadores del MIT y de la colaboración CHIME/FRB han utilizado unas señales cósmicas de milisegundos para averiguar no solo si esa materia existe, sino también qué forma adopta.

Destellos que iluminan un gas invisible

Las ráfagas rápidas de radio, conocidas como FRB, son pulsos intensos y extremadamente breves procedentes de galaxias lejanas. Aunque su origen puede variar, muchas están relacionadas con objetos compactos y altamente energéticos, como los magnetares.

Cuando una FRB atraviesa plasma ionizado, sus frecuencias no llegan todas al mismo tiempo. Las ondas de menor frecuencia sufren un retraso mayor que las de frecuencia alta debido a su interacción con los electrones libres.

Este efecto se denomina dispersión y permite calcular cuántos electrones encontró la señal durante su recorrido. Las FRB funcionan así como linternas cósmicas: no muestran directamente el gas, pero permiten medirlo por la huella que deja en las ondas de radio.

Casi 3.000 ráfagas y seis millones de galaxias

El equipo analizó la dispersión de 2.870 FRB registradas por el radiotelescopio canadiense CHIME. Después comparó esos datos con las posiciones de más de seis millones de galaxias observadas por el Dark Energy Spectroscopic Instrument.

La combinación permitió detectar una correlación estadística entre las zonas con mayor concentración de galaxias y la cantidad de plasma atravesada por las ráfagas. Fue la primera detección definitiva de este tipo de relación utilizando la dispersión de las FRB, con una significancia de 5,1 sigma.

El resultado muestra que la materia no forma una esfera compacta alrededor de cada galaxia. Aparece repartida en enormes nubes difusas alrededor de galaxias y grupos, como una neblina extendida a través de la red cósmica.

Nubes de hasta cuatro millones de años luz

Una galaxia grande puede medir unos cientos de miles de años luz, pero el gas detectado mediante las FRB se extendía hasta aproximadamente cuatro millones de años luz de distancia.

Esa escala es considerablemente mayor que la prevista por muchas simulaciones. El hallazgo sugiere que los procesos capaces de expulsar gas de las galaxias —como las explosiones de supernovas, los vientos estelares y los chorros producidos por agujeros negros supermasivos— son más intensos de lo calculado.

Las galaxias no serían, por tanto, sistemas cerrados. Se comportarían como fuentes que absorben gas, forman estrellas y después vuelven a lanzar parte de esa materia hacia regiones intergalácticas.

No es materia oscura

Esta materia “fantasma” no debe confundirse con la materia oscura. Está formada principalmente por partículas ordinarias, pero se encuentra tan caliente y dispersa que resulta muy difícil detectarla mediante luz visible o telescopios convencionales.

Un estudio independiente publicado en 2025, también basado en FRB, estimó que alrededor del 76% de la materia bariónica está en el medio intergaláctico, un 15% en los halos de las galaxias y aproximadamente un 9% dentro de ellas, en estrellas y gas más denso.

La nueva investigación añade una pieza crucial: muestra que gran parte de ese material se encuentra vinculado a las galaxias, pero fue empujado hacia distancias enormes.

La materia faltante nunca desapareció. Estaba extendida en una niebla casi imperceptible, ocupando el espacio entre las galaxias y conservando el rastro de algunas de las explosiones más violentas del universo.

Fuente: Noticias de la Ciencia y la Tecnología.

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