Solo se conoce el 2 % de la materia y la energía del Universo local

La materia ordinaria, o bariónica, se cree que representa el 4 por ciento del contenido del Universo, mientras que el 96 por ciento restante estaría constituido por lo que se conoce como materia oscura y energía oscura, que los científicos no saben muy bien qué son y que constituyen dos de los principales enigmas de la Cosmología actual.

La mitad de esa materia ordinaria se ha identificado en el entorno comprendido por la Vía Láctea y galaxias, grupos y cúmulos de galaxias cercanos, mientras que el otro dos por ciento se cree que está en los filamentos que unen los cúmulos de galaxias, dijo a Efe el astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Ricardo Génova.

El astrónomo del IAC Ricardo Génova ha explicado que, si bien los estudios sobre los mecanismos que dieron lugar a la formación de los primeros elementos tras el Big Bang han determinado que el contenido de materia en ese momento correspondía a aproximadamente el cuatro por ciento, ese mismo porcentaje no se ha podido identificar en el Universo local.

Ese cuatro por ciento de materia ordinaria también se ha detectado cuando se han hecho observaciones del fondo cósmico de microondas, una radiación que proviene de cuando el Universo tenía unos 400.000 años.

Sin embargo, cuando se suma la cantidad de materia ordinaria observada en nuestro entorno, principalmente en estrellas, remanentes de estrellas, y en el plasma interestelar de galaxias y cúmulos de galaxias, se concluye que un dos por ciento de la materia total aún no ha sido detectada.

Los científicos creen que ese dos por ciento sin detectar está en estructuras de gas que tienen baja temperatura y densidad, de forma que aunque emitan radiación ésta no podría ser detectada con los instrumentos actuales, que no tienen sensibilidad suficiente.

La previsión es que esa materia sin localizar esté en los filamentos que conectan los cúmulos de galaxias, que no se han observado con mucha claridad pero que tienen una densidad de materia y de gas “no tan altas” como la que hay en las intersecciones entre ellos, donde se forman los cúmulos de galaxias.

Se piensa, indicó Ricardo Génova, que la materia que no ha sido localizada está dentro de esos filamentos, en el llamado WHIM, o “medio difuso intergaláctico templado caliente”, de sus siglas en inglés (Warm/Hot Intergalactic Medium).

Para identificar esa materia se puede recurrir a métodos indirectos como el efecto Sunyaev-Zel'dovich, que fue predicho en 1970 por los astrofísicos soviéticos del mismo nombre y que se produce cuando los fotones del fondo cósmico de microondas interaccionan con electrones muy calientes.

Cuando esa interacción se produce, los electrones inyectan energía a los fotones del fondo cósmico de microondas, cuyo espectro de luz se desplaza al azul, produciendo una distorsión que es observable.

Este efecto se observó por primera vez en cúmulos de galaxias en los años noventa del siglo pasado y ahora los científicos intentan utilizarlo con éxito en la detección de materia de los filamentos que unen los supercúmulos de galaxias, señaló Ricardo Génova.

Los supercúmulos de galaxias son las estructuras del Universo con interacción gravitatoria más grandes que se conocen y suelen tener del orden de decenas de cúmulos de galaxias, los cuales contienen típicamente hasta cincuenta galaxias.

El astrónomo del IAC comentó que el estudio de los supercúmulos de galaxias comenzó en los años 60 del siglo pasado y durante un tiempo no se tuvo claro que estaban ligados gravitatoriamente, pero ahora sí.

En cuanto a la diferencia de temperatura, que podría impedir la detección de esa materia, explicó que en los cúmulos de galaxias el gas tiene una temperatura y una densidad “enormes”, de forma que el gas llega a los diez millones de grados Kelvin, y en ese estado se conoce como plasma, siendo su densidad unas mil veces o más la promedio del Universo.

Por el contrario, las simulaciones apuntan a que en las estructuras filamentosas que unen los supercúmulos de galaxias el gas de electrones debe estar en torno a los cien mil grados Kelvin, una temperatura unas cien veces menor que en los cúmulos de galaxias, mientras que su densidad sería del orden de entre diez y cien veces la promedio del Universo.

Reconoció Ricardo Génova que, en principio, no cabe esperar que la localización de esa masa que no se ha localizado produzca cambios importantes en el entendimiento de la física, pero opinó que no se debe investigar con una mentalidad preconcebida, pues nunca se sabe lo que se puede encontrar y las grandes revoluciones científicas han surgido cuando se ha encontrado lo que no se esperaba. Rubén Darío García León.