Qué es la “materia perdida” del universo y por qué los astrónomos creen haber resuelto el misterio de dónde se encuentra

Cuando ocurrió el Big Bang se liberó una gran cantidad de materia, que a su vez dio origen a todo nuestro universo tangible: desde el planeta más grande hasta las células de tu cuerpo.

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La mitad de esa materia es evidente en los objetos cotidianos, pero durante décadas, la otra mitad de esa materia ha sido un misterio para los astrónomos.

Las teorías afirman que esa porción desconocida existe de manera dispersa, flotando en medio del espacio cósmico, pero hasta ahora nadie había podido detectarla.

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Por eso se le llama "materia perdida" o "materia faltante".

Sin embargo, un nuevo estudio afirma que por fin encontró dónde se había estado escondiendo.

Pero, vamos por partes: ¿qué es exactamente esa materia perdida?

Los ingredientes del universo

Los científicos calculan que el universo está compuesto por:

• Entre 65% y 70% de energía oscura, una misteriosa fuerza que acelera la expansión del universo
• Entre 20% y 25% de materia oscura, un "algo" de lo que tampoco se sabe mucho, pero que deja notar sus efectos al mantener unidas a las galaxias.

¿Y el 5%-15% restante? Es la materia ordinaria, de la cual la mitad estaba "perdida".

A esa materia ordinaria los expertos le llaman “materia bariónica”, porque está formada por bariones, unas partículas subatómicas formadas por electrones, protones y neutrones.

Cerca de la mitad de la materia bariónica es visible en forma de planetas, gases y polvo, pero de la otra mitad solo existían algunas teorías que intuían su existencia.

“Sabemos, por las mediciones del Big Bang, cuánta materia había en el comienzo del universo”, dijo en un comunicado Jean-Pierre Macquart, científico del Centro para la Investigación Radioastronómica de Australia y coautor del estudio que detectó la materia perdida.

"Pero cuando mirábamos el universo, no podíamos encontrar la mitad de lo que debería estar allí. Era un poco vergonzoso", dice Macquart.

Lo que hace que la materia faltante sea tan difícil de encontrar es que esté tan dispersa.

“Equivale a buscar un par de átomos en un oficina”, dice Xavier Prochaska, profesor de astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz y coautor del estudio.

¿Cómo la encontraron?

La clave para encontrar la materia perdida fueron las ráfagas de radio rápidas.

Las FRB, como se conocen por sus siglas en inglés, son poderosos destellos de energía que surgen durante solo unos milisegundos en el espacio profundo.

Los científicos no saben por qué ocurren las FRB, pero calculan que involucran una increíble cantidad de energía, equivalente a la que genera el Sol durante 80 años.

Para este estudio, los autores utilizaron las FRB como un indicador de la presencia de la materia perdida.

Cuando una FRB viaja por el universo, durante su breve existencia se va encontrando con bariones a lo largo de su camino.

Cuanto más bariones encuentre la FRB a su paso, más extensa será. Sabiendo eso, los científicos utilizaron las FRB como unas "básculas cósmicas" para medir la densidad de esa materia con la que se topan en su viaje.

Al analizar las ondas de la FRB, los investigadores pudieron calcular la cantidad de materia con que la FRB se había encontrado en su camino.

Rafael Lang, profesor de astronomía de la Universidad de Purdue, quien no estuvo involucrado en la investigación, compara este método con ver el Sol a través de un vaso de vidrio.

"Aunque el vaso sea transparente, sabes que está ahí porque cuando la luz del Sol pasa a través de él se dispersa como un arcoíris", le dice Lang a BBC Mundo. "Sabes que hay algo entre el Sol y tú".

Para detectar las FRB, los investigadores utilizaron un poderoso sistema de radiotelescopios llamado Matriz Exploradora de 1 km2 de Australia (ASKAP, por sus siglas en inglés).

Al detectar la materia a través de los FRB, los científicos concluyeron que si se extrapolaran esos datos a todo el universo, corresponderían a la mitad de la materia que faltaba por encontrar.

Un método muy original

"Este es un resultado emocionante que valida una nueva forma de sondear los bariones en el universo", le dice a BBC Mundo Ludovic Van Waerbeke, profesor de física y astronomía en la Universidad de British Columbia, en Canadá, quien no estuvo involucrado en la investigación.

Por su parte Eric Gawiser, profesor de astronomía en la Universidad de Rutgers en EE.UU., quien tampoco participó en el estudio, considera que esta es una investigación con "un método muy original", según le dice a BBC Mundo.

“Los bariones que alguna vez estuvieron perdidos ahora los encontraron estos astrónomos”.

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