Dónde se esconden los átomos perdidos del universo exprés
Un contable revisa todas las fábricas, almacenes y tiendas, pero el balance no cuadra: la mitad de la mercancía parece haberse evaporado. Algo así es lo que los astrónomos han estado haciendo durante décadas al buscar la materia ordinaria en el universo actual. Estrellas, gas en las galaxias, plasma en los cúmulos: todo junto solo daba una parte de lo que debería haber según las épocas tempranas.
Se creía que la desaparición se escondía en la red cósmica, una malla de finísimos filamentos de gas que conectan las galaxias. Pero ese gas está demasiado caliente (un par de millones de grados) y demasiado enrarecido para brillar en los telescopios convencionales. Los autores del nuevo trabajo idearon una jugada ingeniosa: combinaron dos señales completamente distintas. La primera son los estallidos rápidos de radio (FRB), pulsos cortos que atraviesan todo el cosmos y se retrasan ligeramente si encuentran electrones en su camino. La segunda es un mapa de la emisión térmica de todo el cielo, construido por el satélite Planck a partir del efecto Sunyaev-Zeldovich: el gas caliente calienta un poco la radiación de fondo, dejando en ella «sombras».
Los investigadores tomaron el catálogo de estallidos de radio del telescopio CHIME y lo superpusieron al mapa térmico de Planck. Para excluir los cúmulos masivos de galaxias, donde ya hay mucho gas, los recortaron con cuidado, como con una plantilla. La señal restante mostró una relación clara: donde el mapa está un poco más caliente, los estallidos de radio se retrasan más. La probabilidad de una coincidencia casual es menor del tres décimas por ciento. Esta es la primera indicación directa de que el gas disperso en la red realmente existe y constituye alrededor del 48% de todos los bariones en el universo local.
Así se resolvió el enigma contable. Los átomos perdidos no han desaparecido: simplemente son demasiado transparentes y calientes para ser detectados individualmente. Pero cuando los estallidos de radio los atraviesan y encima se superpone el mapa térmico, lo invisible se vuelve visible.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2608.09014v1
Traditional astronomical censuses in the late-time Universe can only account for a fraction of the baryonic matter budget. Hydrodynamical simulations predict that the missing baryons reside in the vast filamentary structures of the cosmic web as a highly diffuse, warm-hot intergalactic medium (WHIM). Observing the WHIM directly has remained a long-standing challenge due to its typical temperature. In this study, we report the first detection of spatial cross-correlations between the dispersion measures (DMs) of fast radio bursts (FRBs) from the second CHIME/FRB catalog and the thermal Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) Compton-$$y$$ map from the Planck satellite. By masking virialized galaxy clusters to isolate the diffuse signal, we find a positive correlation with a probability $$>99.77\%$$ between FRBs and tSZ maps. Our joint parameter inference constrains the fraction of cosmic baryons in the WHIM to be $$f_{\rm WHIM}=0.48$$ with a $$68\%$$ confidence interval of $$0.27
Los estallidos rápidos de radio duran solo unos milisegundos, pero en ese tiempo liberan tanta energía como el Sol en varios días.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, la protagonista viaja a través de una red de agujeros de gusano que recuerdan a la red cósmica, solo que en la realidad está llena de gas caliente invisible.