El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) informa de que la mitad de la materia bariónica u ordinaria, que hasta ahora no se había encontrado, está perdida llenando el espacio entre las galaxias en forma de gas caliente de baja densidad. Este descubrimiento lo han realizado los científicos Carlos Hernández-Monteagudo, Jonás Chaves-Montero, Raúl Angulo y Giovanni Aricò, y sus conclusiones se publicaron en la jornada de ayer en tres artículos de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

El IAC indica en un comunicado que los científicos estiman que la materia oscura y la energía oscura representan el 95% del Universo, de forma que el 5% restante está constituida por la materia bariónica, es decir, la materia ordinaria que forma los seres vivos, los planetas y las estrellas.

Ahora, mediante la utilización de una técnica novedosa, un equipo en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha descubierto que esta materia perdida se encuentra llenando el espacio entre las galaxias en forma de gas caliente de baja densidad.

La misma técnica proporciona, además, una nueva herramienta que prueba que la atracción gravitacional experimentada por las galaxias es compatible con la Teoría de la Relatividad General.

Desplazamiento

Para diseñar la nueva técnica, se han analizado los cambios en el espectro electromagnético de las galaxias, su desplazamiento al rojo, causado por el enrojecimiento de la luz procedente de galaxias que se alejan de la Tierra. En el Universo, las fuentes que se alejan muestran un espectro más rojo, y más azul aquellas que se nos acercan, en un proceso que ha sido esencial para el desarrollo de la cosmología moderna.

Hace casi cien años, Edwin Hubble descubrió que los desplazamientos al rojo de las galaxias aumentan con su distancia, proporcionando el primer apoyo observacional a la teoría del Big Bang.

Desde entonces, los desplazamientos al rojo se han utilizado para asignar distancias a las galaxias y construir mapas tridimensionales de su densidad en el Universo. En esta ocasión, se ha desarrollado una nueva metodología que estudia la estadística de mapas de desplazamientos al rojo de galaxias, ignorando la conversión a distancias.

Sensibles a la atracción

En un primer trabajo, el equipo de investigadores demuestra que estos mapas son sensibles a la atracción gravitatoria entre galaxias en escalas cósmicas.

En otro, el mismo equipo compara estos mapas con observaciones de la radiación del fondo cósmico de microondas y son capaces de realizar, por primera vez, un censo completo de materia ordinaria a lo largo del 90% de la vida del Universo.

La mayor parte de la materia ordinaria es invisible para nosotros porque no está lo suficientemente caliente como para emitir energía, pero al usar mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias se encuentra que toda esta materia llena el espacio entre las galaxias, explica Jonás Chaves-Montero, investigador del Donostia International Physics Center (DIPC) y autor principal de este trabajo.

En un tercer artículo, los investigadores también utilizaron mapas de desplazamientos al rojo de las galaxias para estudiar la naturaleza de la gravedad.

Carlos Hernández-Monteagudo

A diferencia de enfoques anteriores, este nuevo método no se basa en ninguna conversión del desplazamiento al rojo a distancia y se muestra robusto frente a ruido e impurezas en los datos, gracias a lo cual permite concluir con gran precisión que las observaciones son compatibles con la teoría de la gravedad de Einstein, señala Carlos Hernández-Monteagudo, investigador del IAC y autor principal de este artículo.

Estos científicos plantearon las investigaciones durante su etapa en el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (Cefca), si bien ahora están vinculados a otros organismos científicos españoles, como el Instituto de Astrofísica de Canarias y el Donostia International Physics Center.

En uno de los trabajos también participó J. D. Emberson, científico canadiense en el Argonne National Laboratory en Illinois (EE.UU), según la información ofrecida ayer.

Opticon-RadioNet Pilot

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa con sus observatorios y el desarrollo de proyectos de desarrollo instrumental en Opticon-RadioNet Pilot (ORP), la red colaborativa de astronomía terrestre más grande de Europa, que proporcionará a los científicos acceso a una amplia lista de telescopios e instrumentos, promoverá la formación de astrónomos jóvenes y abrirá el camino a nuevos descubrimientos.

Con una financiación de 15 millones de euros del programa H2020, el proyecto estará coordinado por el CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) junto con la Universidad de Cambridge y el Instituto Max-Planck de Radioastronomía. La Unión Europea decidió unir la red óptica Opticon y de ondas de radio RadioNet, que han servido con éxito a sus respectivas comunidades durante veinte años. Esta red reúne a veinte telescopios y conjuntos de telescopios, y tiene como objetivo armonizar los métodos y herramientas de observación para instrumentos ópticos y de radioastronomía terrestres, así como proporcionar a los investigadores acceso a una lista más amplia de instalaciones astronómicas, aprovechando el éxito y la experiencia de las dos redes ya existentes.

El nuevo programa facilitará el acceso de la comunidad astronómica a estas infraestructuras, además de preparar a las nuevas generaciones de astrónomos. El proyecto también supondrá una oportunidad de seguir desarrollando la integración europea en astronomía e impulsará nuevas oportunidades científicas para la investigación astronómica en Europa y en todo el mundo, señalan desde el IAC en una nota.

La red ORP fomentará, especialmente, el desarrollo de lo que se conoce como astronomía de mensajeros múltiples, un campo en auge que hace uso de una amplia gama de longitudes de onda, como ondas gravitacionales, rayos cósmicos y neutrinos. Además de eliminar las barreras entre las comunidades científicas mediante la armonización de los protocolos de observación y los métodos de análisis en los dominios del óptico y de las ondas de radio, permitirá a los astrónomos trabajar mejor juntos en el estudio y seguimiento de eventos astronómicos variables y transitorios.

Quince países

El consorcio ORP cuenta con astrónomos de 15 países europeos, Australia y Sudáfrica, así como de 37 instituciones. El CNRS coordinará el proyecto, junto con la Universidad de Cambridge y el Instituto Max-Planck de Radioastronomía. En España, la red incluye observatorios y telescopios representados por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG), el Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA), la Fundación Galileo Galilei (FGG) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

La Unión Europea ha decidido unir la red óptica Opticon y la de ondas de radio RadioNet, con lo que se dispondrá de una veintena de telescopios y conjuntos de telescopios con el objetivo de armonizar los métodos y herramientas de observación para instrumentos ópticos y de radioastronomía terrestres. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa en esta red con sus observatorios, así como en proyectos de desarrollo instrumental, y, en un comunicado, señaló ayer que el objetivo también es proporcionar a los investigadores acceso a una lista más amplia de instalaciones astronómicas, aprovechando el éxito y la experiencia de las dos redes.

El IAC señala que, a medida que avanza el conocimiento del Universo, los astrónomos necesitan cada vez de más técnicas complementarias para analizar y comprender los fenómenos astronómicos.