A matéria que falta no universo foi encontrada e está flutuando entre as estrelas.
Pesquisadores que estudam a história antiga do universo sabem quanta matéria comum - matéria que compõe os bárions, uma classe de partículas subatômicas que inclui prótons e nêutrons - o universo criado durante o Big Bang. E os pesquisadores que estudam o universo moderno sabem quanta matéria bariônica comum os humanos podem ver com telescópios.
Mas até recentemente, esses números não correspondiam: faltava um terço da matéria bariônica original do universo. Agora, graças a uma observação inteligente envolvendo um buraco negro incrivelmente brilhante, uma equipe internacional de pesquisadores diz que o encontrou.
Os bárions ausentes, escreveram os pesquisadores em um estudo publicado hoje (21 de junho) na revista Nature, têm se escondido como nuvens finas e quentes de gás oxigênio flutuando entre as estrelas. O gás é altamente ionizado, o que significa que a maioria de seus elétrons está faltando e possui uma forte carga positiva.
"Encontramos os bárions perdidos", disse Michael Shull, astrônomo da Universidade do Colorado, Boulder e coautor do artigo, em comunicado.
O sinal do oxigênio era muito forte e consistente para vir de flutuações aleatórias na luz do quasar, escreveram os pesquisadores. Os astrônomos também descartaram a possibilidade de uma galáxia fraca causar a sombra do oxigênio.
Desde pelo menos 2011, os pesquisadores suspeitam que os bárions ausentes possam estar escondidos nesse material, chamado meio intergaláctico quente-quente (WHIM), mas é difícil observar diretamente o WHIM. Para detectar o gás escondido lá, eles tiveram que inventar um truque inteligente.
Longe da Terra, existem buracos negros sugando grandes quantidades de matéria. Essa matéria brilha muito e os telescópios deste planeta podem identificá-la. Os pesquisadores chamam esse tipo de buraco negro de quasar - e são os objetos mais brilhantes do universo. Isso significa que a luz dos quasares tem "uma alta relação sinal / ruído", escreveram os pesquisadores no artigo, o que significa que, neste caso, é fácil ver se algo a oculta.
Apontar um telescópio para um quasar não apenas conta aos astrônomos sobre o objeto em si, mas também revela algo sobre o que está flutuando entre o quasar e o telescópio. Nesse caso, esse algo era um filamento do WHIM.
Observando atentamente como o WHIM obscureceu e mudou a luz que emanava do quasar enquanto entrava nas lentes de dois telescópios, os pesquisadores conseguiram descobrir do que o WHIM era feito. A resposta, ao que parece, foi oxigênio, aquecido a quase 1 milhão de graus Celsius.
Esses bárions ausentes não são a mesma coisa que a matéria escura, que os pesquisadores acreditam existir, graças à sua influência gravitacional em outras estrelas. Pensa-se que essa matéria exista sob a forma de partículas mais exóticas do que simples barões.
Em uma declaração, os pesquisadores disseram que foram capazes de extrapolar do WHIM observado quanta matéria bariônica na forma de oxigênio flutua em outras partes do universo como o WHIM. Para confirmar e refinar suas observações, eles disseram, planejam apontar seus telescópios para outros quasares e observar o WHIM os obscurecendo.
