La comunità scientifica ha fatto un passo significativo nella comprensione della materia visibile dell’universo, identificando per la prima volta quella che è stata a lungo considerata “mancante”. Questo studio, pubblicato sulla rivista Nature Astronomy da un team di ricercatori del Caltech e del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian , ha utilizzato i lampi radio veloci come strumenti per misurare e localizzare questa elusive materia barionica, che si nasconde nel gas rarefatto tra le galassie.
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La questione della materia ordinaria mancante
Da decenni gli scienziati sanno che circa metà della materia ordinaria dell’universo è invisibile. Questa massa, composta principalmente da protoni, non era mai stata direttamente osservata. Gli astronomi avevano tentato di trovarla attraverso l’emissione di raggi X e osservazioni nell’ultravioletto di quasar distanti. Queste tecniche hanno fornito indizi sull’esistenza di grandi quantità di gas caldo e sottile disperso nello spazio intergalattico. Tuttavia, poiché questa forma di materia esiste in uno stato molto rarefatto e a bassa densità, sfugge alla maggior parte degli strumenti ottici disponibili.
Le difficoltà nel rilevare questa massa hanno portato a stime imprecise riguardo alla sua quantità e posizione. Nonostante ciò, il bisogno di confermare l’esistenza della materia barionica mancante rimaneva cruciale per una comprensione più completa delle dinamiche cosmologiche.
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L’importanza dei lampi radio veloci
La svolta nella ricerca è arrivata con l’utilizzo dei FRB: brevi ma intensi segnali radio provenienti da galassie lontane. Questi eventi rari sono stati scoperti solo recentemente ed hanno dimostrato il loro potenziale come strumenti efficaci per misurare la distribuzione della materia barionica nell’universo. Nel nuovo studio condotto dai ricercatori del CfA sono stati analizzati 60 FRB provenienti da diverse distanze cosmiche: dal relativamente vicino FRB20200120E nella galassia M81 a circa 11 milioni di anni luce fino al più distante FRB20230521B, registrato a ben 9 miliardi di anni luce dalla Terra.
Questa analisi ha permesso agli scienziati non solo di localizzare ma anche quantificare la massa mancante nello spazio intergalattico con una precisione mai vista prima d’ora.
I risultati dello studio
I risultati ottenuti indicano che circa il 76% della materia barionica dell’universo si trova effettivamente nello spazio tra le galassie; circa il 15% risiede negli aloni galattici mentre una piccola frazione è presente nelle stelle o nel freddo gas galattico. Questa distribuzione conferma quanto previsto dalle simulazioni cosmologiche avanzate realizzate in precedenza dagli scienziati ma rappresenta anche una valida verifica empirica delle teorie esistenti sulla formazione e sull’evoluzione delle strutture cosmiche.
Liam Connor, astronomo del CfA coinvolto nello studio afferma: “Gli FRB agiscono come torce cosmiche”, evidenziando così l’importanza fondamentale che questi segnali rivestono nel chiarire aspetti ancora poco compresi dell’universo.
Questa scoperta segna un importante traguardo nella ricerca astrofisica moderna e potrebbe aprire nuove strade verso ulteriori indagini sulla composizione dell’universo stesso.