Para comprender la materia más común del universo, y las cosas extraordinarias que le suceden, un equipo de astrónomos dirigido por Yale se sumergió profundamente en la niebla cósmica.

Aprendieron nuevos e intrigantes detalles sobre la dinámica de los bariones, la colección de partículas subatómicas (incluidos protones y neutrones) que explica gran parte de la materia visible en el universo. La mayoría de los bariones residen en el medio intergaláctico (IGM), que es el espacio entre las galaxias donde la materia no está ligada ni arrastrada por los sistemas circundantes.

En un nuevo estudio, El asociado postdoctoral de Yale, Nir Mandelker, y el profesor Frank C. van den Bosch, informan sobre la simulación más detallada de un gran parche del IGM. Por primera vez, pudieron ver que frio, Las densas nubes de gas en el IGM se organizan y reaccionan dentro de "láminas" o "panqueques" de materia mucho más grandes en la inmensidad del espacio.

Los hallazgos aparecen en el Cartas de revistas astrofísicas .

Los investigadores han intentado durante años reconstruir las estructuras y propiedades del IGM, en parte para probar el modelo estándar de la cosmología del Big Bang, que predice que el 80% -90% de los bariones están en el IGM, sino también para investigar el papel crucial del IGM como fuente de combustible del universo.

"La razón por la que las galaxias pueden formar estrellas continuamente es porque el gas fresco fluye hacia las galaxias desde el IGM, "dijo Mandelker, autor principal del estudio. "Está claro que las galaxias se quedarían sin gas en muy poco tiempo si no acumularan gas fresco del IGM".

Sin embargo, detectar el gas del IGM ha sido sumamente difícil. A diferencia de las galaxias, que brillan intensamente a la luz de las estrellas, el gas en el IGM casi nunca es lo suficientemente luminoso como para detectarlo directamente. En lugar de, tiene que ser estudiado indirectamente, a través de la absorción de la luz de fondo. Estos estudios de absorción permiten a los investigadores conocer la densidad y la composición química de las nubes de gas; en particular, pueden averiguar si la formación de estrellas en galaxias cercanas ha contaminado el gas con metales (elementos más pesados ​​que el helio).

Con su nueva simulación, el equipo de Yale aprendió bastante, incluidas las nuevas propiedades de esas láminas de bariones antes mencionadas.

"Estas son distribuciones planas de materia, conocido como 'panqueques, 'que se extienden a lo largo de muchos millones de años luz de diámetro, ", dijo Van den Bosch." Descubrimos que, en lugar de distribuirse sin problemas, el gas en estos panqueques se rompe en lo que se asemeja a una 'niebla cósmica' formada por diminutos, nubes discretas de gas relativamente frío y denso ".

Se pensaba que esas densas nubes de gas se formaban solo en áreas del espacio cercanas a las galaxias, donde el gas es naturalmente más denso. Pero la nueva simulación muestra que también pueden condensarse a partir del IGM de baja densidad. Los investigadores dijeron que el fenómeno ocurre naturalmente, como resultado de una inestabilidad provocada por el enfriamiento eficiente del gas.

Otro aspecto de esta niebla cósmica, basado en la simulación de Yale, es que es prístino; está demasiado lejos de cualquier galaxia para estar contaminada con metales. Según Mandelker, esto es significativo porque explica los recientes, observaciones desconcertantes de densos, nubes libres de metales a grandes distancias de las galaxias. Los astrónomos no pudieron explicar este fenómeno, pero la nueva simulación sugiere que su presencia puede ser simplemente el resultado de un proceso natural.

"Nuestro trabajo destaca la importancia de resolver adecuadamente las propiedades del gas en el IGM, que a menudo se descuida en favor de una mejor resolución de las galaxias centrales, "Mandelker dijo." Ha sido muy difícil entender cómo el gas en el IGM podría llegar a ser tan denso y ópticamente espeso, especialmente cuando las generaciones anteriores de simulaciones cosmológicas no revelaron ningún gas tan denso en el IGM ".