Scoperta la materia mancante nell’universo con i FRB

Gli scienziati risolvono il mistero della materia mancante nell’universo grazie ai Fast Radio Bursts

Per decenni, gli astronomi hanno cercato invano metà della materia visibile prevista nell’universo. Ora, un nuovo studio pubblicato il 16 giugno sulla rivista Nature Astronomy annuncia una scoperta rivoluzionaria: utilizzando i misteriosi Fast Radio Bursts (FRB), gli scienziati sono riusciti a localizzare tutta la materia barionica, ovvero la materia “normale” che costituisce stelle, pianeti e ogni forma visibile di materia.

Che cos’è la materia barionica e perché era “mancante”

La materia barionica è composta da particelle come protoni e neutroni, e rappresenta circa il 5% dell’intero contenuto dell’universo. Il restante 95% è costituito da materia oscura (27%) e energia oscura (68%), due componenti ancora avvolte nel mistero.

Secondo le teorie cosmologiche, il Big Bang avrebbe generato una certa quantità di materia barionica. Tuttavia, fino a oggi, gli scienziati erano riusciti a osservare solo circa la metà di essa, lasciando l’altra metà inspiegabilmente scomparsa. Questo enigma è noto come il “problema dei barioni mancanti”.

Gli FRB svelano il contenuto dell’universo invisibile

La chiave per risolvere questo mistero si trova nei Fast Radio Bursts (FRB), brevi ma potentissimi impulsi radio provenienti da fuori della Via Lattea, la cui origine rimane ancora sconosciuta. Questi lampi durano solo pochi millisecondi, ma hanno un’energia tale da attraversare lo spazio intergalattico, illuminando ciò che si trova lungo il loro percorso.

Secondo Liam Connor, astronomo dell’Università di Harvard e co-autore dello studio, “gli FRB attraversano la nebbia del mezzo intergalattico, e misurando con precisione il rallentamento della luce, possiamo pesare questa nebbia, anche se è troppo debole per essere vista direttamente”.

Il mezzo intergalattico: il deposito nascosto della materia visibile

Analizzando 69 FRB, i ricercatori hanno tracciato la distribuzione della materia barionica nello spazio. I risultati sono sorprendenti: circa il 76% della materia visibile si trova nel mezzo intergalattico, un gas caldo e rarefatto che riempie lo spazio tra le galassie.

Un ulteriore 15% è contenuto negli aloni galattici, strutture sferiche di gas caldo che circondano le galassie. Solo il restante 9% circa è racchiuso all’interno delle galassie, sotto forma di stelle, pianeti e gas freddi.

Il co-autore Vikram Ravi, astronomo presso il Caltech, spiega: “È come vedere l’ombra di tutti i barioni, con gli FRB che agiscono come fonte di luce posteriore. Anche se vediamo solo l’ombra, possiamo capire che la materia è lì, e stimarne la quantità.”

Una scoperta che cambia il modo di studiare l’universo

Per la prima volta, gli astronomi sono riusciti non solo a localizzare tutta la materia barionica prevista, ma anche a determinarne la distribuzione spaziale. Un traguardo che, secondo l’astronomo Nicolás Tejos dell’Università Pontificia Cattolica di Valparaíso, risolve definitivamente il problema: “Grazie agli FRB, abbiamo chiuso il bilancio barionico.”

Questa scoperta non solo colma una lacuna storica della cosmologia moderna, ma apre anche nuove strade per l’esplorazione dell’universo attraverso segnali radio extragalattici.

Il futuro: una mappa dettagliata dell’universo con 10.000 FRB all’anno

Il team di ricerca ora guarda avanti. Il prossimo passo è sfruttare la Deep Synoptic Array-2000, una rete di 2.000 radiotelescopi progettata per esplorare l’intero cielo in un arco di cinque anni. Questo strumento sarà in grado di individuare fino a 10.000 nuovi FRB ogni anno, fornendo una mappa ancora più dettagliata della materia barionica nel cosmo.

Con questi dati, gli scienziati potranno comprendere meglio l’evoluzione dell’universo e migliorare i modelli cosmologici esistenti.

Grazie all’utilizzo innovativo dei Fast Radio Bursts, la scienza ha finalmente illuminato le regioni più oscure del cosmo, tracciando l’intero inventario della materia ordinaria e risolvendo uno dei più grandi misteri dell’astrofisica moderna.