Mediante rayos X descubren la posición de la "materia faltante"

Los científicos han utilizado el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA para detectar de una gran reserva de gas que se extiende a lo largo de una estructura de galaxias en forma de pared a unos 400 millones de años luz de la Tierra.

Concepto artístico de la "Pared del Escultor".

En esta impresión artística, se representa en primer plano la llamada "Pared del Escultor" (Sculptor Wall). Se muestran galaxias espiral y elípticas en la pared junto con el recientemente detectado gas intergaláctico, parte del llamado Medio Intergaláctico Caliente Templado (Warm Hot Intergalactic Medium, WHIM), que se muestra en azul. Este descubrimiento representa la evidencia más fuerte hasta ahora de que la "materia faltante" en el universo próximo se encuentra en una enorme red de gas caliente difuso.

La emisión de rayos X desde el WHIM del muro es demasiado débil para que se pueda detectar, por eso se realizó, en cambio, una búsqueda de la absorción de luz que produce el WHIM sobre una fuente brillante en el fondo, por medio de observaciones profundas con el Observatorio de rayos X Chandra y el XMM-Newton. Esta fuente de fondo es un agujero negro supermasivo en rápido crecimiento situado mucho más allá de la pared, a una distancia de unos dos mil millones de años-luz. Se lo muestra en la ilustración como una fuente similar a una estrella, con su luz viajando a través del Muro del Escultor hacia la Tierra. Las ubicaciones relativas de la fuente de fondo, el Muro de Escultor y la galaxia Vía Láctea se muestran en el dibujo, donde el observador mira la fuente desde abajo y el muro arriba.

El recuadro muestra el espectro de rayos X de la fuente de fondo, donde los puntos amarillos indican los datos de Chandra y la línea roja muestra el mejor modelo para el espectro después de incluir todos los datos de Chandra y XMM. La disminución de rayos X que se ve a la derecha del espectro corresponde a la absorción de los átomos de oxígeno en el WHIM contenido en el Muro del Escultor. Las características de la absorción son consistentes con la distancia del Muro del Escultor, al igual que la temperatura y densidad del WHIM que se había predecido. Este resultado les aporta confianza a los científicos de que también se encontrarán WHIM en otras estructuras a gran escala.

Este resultado respalda los pronósticos de que aproximadamente la mitad de la materia normal en el universo local se encuentra en una red de gas caliente difuso compuesto por WHIM. La materia normal -que es diferente de la materia oscura- se compone de partículas como los protones y electrones, que se encuentran en la Tierra, en las estrellas, el gas, etc. Una variedad de mediciones han proporcionado una buena estimación de la cantidad de esta materia normal presente cuando el Universo tenía sólo unos pocos millones de años. Sin embargo, en un inventario del universo cercano se observa sólo la mitad de la materia normal, un déficit muy grande y molesto.

Fuente