Astrónomo PUCV participó en investigación publicada por Revista Nature que resolvió misterio de la materia perdida del universo

El académico del Instituto de Física, Dr. Nicolás Tejos, integra un equipo internacional que estudia el nuevo fenómeno astrofísico denominado Fast Radio Bursts, a partir del cual se pudo por fin dar una explicación a uno de los misterios del cosmos.

29.05.2020

Un equipo de investigadores internacionales, integrado por el joven académico del Instituto de Física de la PUCV, Dr. Nicolás Tejos, está realizando interesantes aportes a la ciencia sobre el fenómeno astrofísico denominado Fast Radio Bursts (FRBs), también conocido como estallidos rápidos en ondas de radio, el que corresponde a pulsos muy intensos y de muy corta duración, emitidos desde galaxias a miles de millones de años luz de distancia. A partir de este fenómeno en estudio, los expertos descubrieron que estas ráfagas cósmicas develan la existencia de la, hasta ahora, “materia perdida” del Universo, lo que fue publicado este miércoles 27 de mayo por la prestigiosa revista científica Nature.

Al respecto, es relevante hacer notar que, hasta ahora, los censos formales de materia en el universo cercano, solo encontraban cerca del 50% de la materia bariónica esperada, quedando perdida la otra mitad. “Es importante destacar que antes de este estudio, tan solo se podía inferir de forma indirecta la presencia de esta materia perdida, pero nunca se pudo ubicar su totalidad con certeza”, explicó Nicolás Tejos.

De esta manera, el equipo internacional de astrónomos que estudia los FRBs y que es integrado por científicos de Australia, Estados Unidos y Chile, liderado por los Drs. Jean-Pierre Macquart y J. Xavier Prochaska, determinó hace poco menos de un año la distancia y ubicación de una galaxia que albergó una intensa explosión de radio de este tipo. Este descubrimiento, en el que participó el Dr. Nicolás Tejos, les permitió utilizar estos destellos para medir la materia perdida.

Fue así como tras localizar seis ráfagas de radio, pudieron medir la distancia hasta las galaxias donde éstas se ubicaban y, a partir de esta información, calcularon cuánto se retrasaron estas ráfagas de radio para alcanzarnos. En este punto es relevante tener presente que cada electrón con el que se encuentran a medida que cruzan el Universo, aminora su velocidad de propagación, proporcionando una medida de la cantidad de materia que existe entre las galaxias distantes y nosotros.

“En relación con estos pulsos de radio, al ser capaces de determinar bien de dónde vienen y con qué frecuencia se detectan, podemos también inferir con precisión las propiedades del medio por el cual se propagan. En este caso, nos permiten inferir una gran cantidad de materia entre galaxias, suficiente como para poder decir que el llamado misterio de los bariones perdidos ha sido resuelto”, explicó el astrónomo de la PUCV, Nicolás Tejos.

“En esta línea, es preciso explicar que este tipo de estallidos llamados FRBs, y que duran aproximadamente un milisegundo (una milésima de segundo), si bien son bastante frecuentes e intensos, por sus características son muy difíciles de detectar, y aún más difíciles de localizar con precisión por lo que su origen astrofísico sigue siendo un misterio”, precisó.

El equipo utilizó el radiotelescopio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) para detectar las ráfagas de radio y luego usaron los telescopios ópticos más grandes del mundo, incluyendo el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, Gemini-Sur, Magallanes en Chile, y el telescopio Keck en Estados Unidos, para averiguar qué tan lejos estaban sus galaxias anfitrionas. Este seguimiento de los FRBs con telescopios ópticos fue clave para ayudar a los astrónomos en la detección de esta materia perdida: hizo posible que el equipo pudiera medir con gran exactitud las distancias a cuatro de las seis galaxias distantes, lo cual fue esencial para poder determinar la cantidad de materia ubicada entre la fuente de emisión del FRB y la Tierra. 

Finalmente, es importante considerar que la materia perdida es bariónica, es decir, “normal”, como los protones y neutrones que componen las estrellas, los planetas y todos los elementos de la tabla periódica. Por lo tanto, no debe confundirse con la llamada materia oscura del Universo, que sigue siendo esquiva en su detección y representa aproximadamente un 85% de la materia total del Universo.

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Por Marcelo Vásquez

VRIEA PUCV

Colaboración e imágenes: Francisco Rodríguez, Press Officer Chile: European Southern Observatory (ESO)