Los astrónomos que utilizan el observatorio espacial XMM-Newton de la ESA han sondeado los halos llenos de gas alrededor de las galaxias en una búsqueda para encontrar la materia 'perdida' que se cree que reside allí. pero han llegado con las manos vacías, entonces, ¿dónde está?

Toda la materia en el universo existe en forma de materia 'normal' o la materia oscura notoriamente escurridiza e invisible, siendo este último alrededor de seis veces más prolífico.

Curiosamente, Los científicos que estudian galaxias cercanas en los últimos años han descubierto que contienen tres veces menos materia normal de lo esperado. con nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que contiene menos de la mitad de la cantidad esperada.

"Esto ha sido un misterio durante mucho tiempo, y los científicos han dedicado un gran esfuerzo a la búsqueda de esta materia perdida, "dice Jiangtao Li de la Universidad de Michigan, ESTADOS UNIDOS, y autor principal de un nuevo artículo.

"¿Por qué no está en las galaxias, o está allí, pero simplemente no lo estamos viendo? Si no esta ahí ¿Dónde está? Es importante que resolvemos este acertijo, ya que es una de las partes más inciertas de nuestros modelos tanto del universo temprano como de cómo se forman las galaxias ".

En lugar de estar dentro de la masa principal de la galaxia, la pieza se puede observar ópticamente, Los investigadores pensaron que, en cambio, podría estar dentro de una región de gas caliente que se extiende más hacia el espacio para formar el halo de una galaxia.

Estos calientes se han detectado halos esféricos antes, pero la región es tan tenue que es difícil de observar en detalle:su emisión de rayos X puede perderse y ser indistinguible de la radiación de fondo. A menudo, Los científicos observan una pequeña distancia en esta región y extrapolan sus hallazgos, pero esto puede resultar en resultados poco claros y variables.

Jiangtao y sus colegas querían medir el gas caliente a distancias más grandes utilizando el observatorio espacial de rayos X XMM-Newton de la ESA. Observaron seis galaxias espirales similares y combinaron los datos para crear una galaxia con sus propiedades promedio.

"Al hacer esto, la señal de la galaxia se vuelve más fuerte y el fondo de rayos X se comporta mejor, "agrega el coautor Joel Bregman, también de la Universidad de Michigan.

"Entonces pudimos ver la emisión de rayos X aproximadamente tres veces más lejos que si estuviéramos observando una sola galaxia, lo que hizo que nuestra extrapolación fuera más precisa y confiable ".

Las galaxias espirales masivas y aisladas ofrecen la mejor oportunidad para buscar materia perdida. Son lo suficientemente masivos como para calentar el gas a temperaturas de millones de grados para que emitan rayos X, y han evitado en gran medida ser contaminados por otro material a través de la formación de estrellas o interacciones con otras galaxias.

Sigue desaparecido

Los resultados del equipo mostraron que el halo que rodea a las galaxias como las observadas no puede contener toda la materia faltante después de todo. A pesar de extrapolar a casi 30 veces el radio de la Vía Láctea, todavía faltaban casi las tres cuartas partes del material esperado.

Hay dos teorías alternativas principales sobre dónde podría estar:o está almacenado en otra fase gaseosa que se observa deficientemente, tal vez una fase más caliente y más tenue o una más fría y densa, o dentro de un parche de espacio que no está cubierto por nuestras observaciones actuales o emite rayos X demasiado débiles para ser detectados.

De cualquier manera, Dado que las galaxias no contienen suficiente materia perdida, es posible que la hayan expulsado al espacio, quizás impulsado por inyecciones de energía de estrellas en explosión o por agujeros negros supermasivos.

"Este trabajo es importante para ayudar a crear modelos de galaxias más realistas, y, a su vez, ayudarnos a comprender mejor cómo se formó y evolucionó nuestra propia galaxia, "dice Norbert Schartel, Científico del proyecto ESA XMM-Newton. "Este tipo de hallazgo simplemente no es posible sin la increíble sensibilidad de XMM-Newton".

"En el futuro, los científicos pueden agregar aún más galaxias a nuestras muestras de estudio y utilizar XMM-Newton en colaboración con otros observatorios de alta energía, como el próximo telescopio avanzado de la ESA para astrofísica de alta energía, Atenea para sondear lo extendido, partes de baja densidad de los bordes exteriores de una galaxia, mientras continuamos desentrañando el misterio de la materia perdida del universo ".