Timp de decenii, astronomii s-au confruntat cu o enigmă care părea de nerezolvat: în ciuda celor mai sofisticate observații și modele, mai bine de jumătate din materia „normală” — adică materia formată din stele, planete și gaze, nu din misterioasa materie întunecată — părea să fi dispărut fără urmă.
Acum, o echipă internațională de cercetători anunță o descoperire care ar putea pune capăt acestui mister. Materia lipsă nu a dispărut, ci era invizibilă, sub formă de hidrogen ionizat extrem de difuz, care înconjoară galaxiile într-un halou imens, mai extins decât s-a crezut până acum, se arată într-un studiu recent publicat pe platforma ArXiv de o echipă internațională de astronomi.
O enigmă veche de zeci de ani, rezolvată în sfârșit
Descoperirea nu doar că rezolvă o discrepanță majoră între observațiile astronomice și modelul cosmologic consacrat al evoluției universului, dar sugerează și că găurile negre supermasive din centrul galaxiilor sunt mult mai active decât se estima, proiectând gazele mult mai departe, de circa cinci ori mai departe, față de centrul galactic.
„Credem că, odată ce analizăm regiunile îndepărtate din jurul galaxiilor, putem recupera întreaga cantitate de gaz lipsă. Pentru a fi mai exacți, trebuie să facem o analiză detaliată cu simulări, ceea ce încă nu am făcut. Dar acesta este următorul pas”, a declarat Borjna Hadjiyska, cercetătoare postdoctorală la Universitatea California, Berkeley, și autoare principală a studiului.
Colegul ei, Simone Ferraro, cercetător senior la Lawrence Berkeley National Laboratory și UC Berkeley, a observat indicii ale acestor halouri extinse de hidrogen ionizat în analize publicate acum trei ani. Rezultatele actuale, la care au contribuit 75 de oameni de știință din întreaga lume, sunt în curs de evaluare pentru publicare în revista Physical Review Letters și au fost deja prezentate în cadrul unor conferințe științifice.
Un pas crucial pentru cosmologie
Importanța acestei descoperiri depășește sfera astronomiei: localizarea materiei lipsă elimină o problemă majoră din modelele actuale ale universului. Faptul că materia nu era de fapt pierdută, ci doar greu de detectat, oferă o imagine mai clară asupra modului în care s-au format structurile cosmice și asupra rolului pe care energia întunecată îl joacă în expansiunea universului.
Descoperirea are și potențialul de a ajusta modul în care sunt concepute simulările galactice. Modelele actuale vor trebui revizuite pentru a include acest feedback galactic extins, iar primele simulări care integrează noile date par deja să ofere rezultate mai apropiate de realitate.
„Știam că ne lipsește ceva. Acum știm ce. Aceasta este una dintre cele mai importante piese lipsă din puzzle-ul cosmologic”, a declarat Simone Ferraro, coautor al studiului și cercetător la Lawrence Berkeley National Laboratory.
Următorul pas: universul timpuriu
Echipa plănuiește să folosească aceeași tehnică și pentru a investiga perioade mult mai vechi din istoria universului. Analizând modul în care gazul era distribuit la începuturile cosmosului, oamenii de știință speră să testeze teoriile fundamentale ale gravitației și ale relativității generale pe cele mai mari scări posibile.
Cu această descoperire, astronomii nu doar că au rezolvat o enigmă veche, dar au și deschis o nouă fereastră spre înțelegerea originilor și evoluției universului. Gazul „fantomă” care părea să lipsească din calcule s-a dovedit a fi acolo tot timpul, invizibil, dar esențial.
