Misteriosi segnali radio dallo spazio profondo rivelano la posizione della "materia mancante" dell'universo / Mysterious deep-space radio signals reveal location of the universe's 'missing matter'

Misteriosi segnali radio dallo spazio profondo rivelano la posizione della "materia mancante" dell'universo / Mysterious deep-space radio signals reveal location of the universe's 'missing matter'

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Utilizzando onde radio provenienti da processi ad alta energia esterni alla nostra galassia, gli astronomi hanno risolto il "problema del barione mancante", rendendo conto di tutta la materia ordinaria presente nell'universo.  /  Using radio waves from high-energy processes outside our galaxy, astronomers have solved the "missing baryon problem," accounting for all regular matter in the universe.

Gran parte della normale materia "barionica" dell'universo è distribuita nello spazio intergalattico ed in aloni diffusi attorno alle galassie, hanno proposto i ricercatori dopo aver studiato il comportamento dei lampi radio veloci emessi dallo spazio profondo.

Circa la metà di tutta la materia ordinaria presente nell'universo non era stata ancora contabilizzata, almeno fino ad ora.

In un nuovo studio, i ricercatori affermano che, utilizzando brevi lampi extragalattici chiamati lampi radio veloci (FRB), hanno reso conto di tutta la materia barionica – la materia "normale" che compone stelle, pianeti e altri oggetti che interagiscono con la luce – che ci aspettiamo di trovare nell'universo. Gran parte della materia "mancante" è distribuita in modo sottile nello spazio tra le galassie, secondo lo studio, pubblicato il 16 giugno sulla rivista Nature Astronomy.

La materia barionica, composta da particelle come protoni e neutroni, costituisce solo il 5% dell'universo. Un altro 27% è materia oscura invisibile, ed il resto è la misteriosa energia oscura che guida l'espansione accelerata dell'universo. Ma gli scienziati sono stati in grado di osservare solo circa la metà della materia barionica che si aspettavano fosse stata prodotta durante il Big Bang.

Per spiegare la materia rimanente, i ricercatori hanno analizzato 69 FRB per illuminare lo spazio intergalattico che si trova tra i lampi e la Terra. Nessuno sa cosa causi gli FRB, ma la maggior parte dei potenti lampi radio, della durata di millisecondi, ha origine al di fuori della Via Lattea.

"Gli FRB brillano attraverso la nebbia del mezzo intergalattico e, misurando con precisione il rallentamento della luce, possiamo pesare quella nebbia, anche quando è troppo debole per essere vista", ha affermato in una dichiarazione Liam Connor, astronomo dell'Università di Harvard e coautore dello studio .

Utilizzando questa tecnica, Connor ed i suoi colleghi hanno scoperto che circa il 76% della materia ordinaria dell'universo si trova nel mezzo intergalattico, il gas caldo che riempie lo spazio tra le galassie. Un altro 15% circa si trova negli aloni galattici, le regioni calde e sferiche ai margini delle galassie. La restante materia barionica costituisce le stelle, i pianeti ed i gas freddi all'interno delle galassie stesse, ha proposto il gruppo.

"È come se vedessimo l'ombra di tutti i barioni, con i FRB come retroilluminazione", ha affermato Vikram Ravi, astronomo del Caltech e coautore dello studio. "Se vedi una persona di fronte a te, puoi scoprire molto su di lei. Ma se vedi solo la sua ombra, sai comunque che è lì e sai approssimativamente quanto è grande."

Per la prima volta, i risultati delle osservazioni tengono conto di tutta la materia barionica presente nell'universo, individuando non solo se questa materia esiste, ma anche dove è concentrata nell'universo.

"Direi che il problema dei barioni mancanti è sostanzialmente risolto", ha dichiarato alla rivista Science Nicolás Tejos, astronomo della Pontificia Università Cattolica di Valparaíso, non coinvolto nello studio. "Grazie ai FRB, siamo ora in grado di chiudere questo bilancio barionico".

Negli studi futuri, il gruppo spera di sfruttare il Deep Synoptic Array-2000, una rete proposta di 2.000 radiotelescopi che esploreranno l'intero cielo per cinque anni, per individuare fino a 10.000 nuovi FRB all'anno e studiare la materia barionica dell'universo in modo ancora più dettagliato.

ENGLISH

Much of the universe's regular "baryonic" matter is spread through intergalactic space and in diffuse halos around galaxies, researchers proposed after studying the behavior of fast radio bursts emitted from deep space.

Roughly half of all the regular matter in the universe has been unaccounted for — until now.

In a new study, researchers claim that, using short, extragalactic flashes called fast radio bursts (FRBs), they have accounted for all the baryonic matter — the "normal" matter that makes up stars, planets, and other objects that interact with light — that we expect to find in the universe. Much of the "missing" matter is spread thinly through the space between galaxies, according to the study, which was published June 16 in the journal Nature Astronomy.

Baryonic matter, which is composed of particles like protons and neutrons, makes up just 5% of the universe. Another 27% is invisible dark matter, and the rest is mysterious dark energy that drives the universe's accelerating expansion. But scientists have been able to observe only about half as much baryonic matter as they expect to have been produced during the Big Bang.

To account for the remaining matter, the researchers looked to 69 FRBs to light up the intergalactic space that lies between the bursts and Earth. No one knows what causes FRBs, but most of the powerful, millisecond-long radio flashes originate outside the Milky Way.

"The FRBs shine through the fog of the intergalactic medium, and by precisely measuring how the light slows down, we can weigh that fog, even when it's too faint to see," study co-author Liam Connor, an astronomer at Harvard University, said in a statement.

Using this technique, Connor and his colleagues found that about 76% of regular matter in the universe lies in the intergalactic medium, the hot gas that fills the space between galaxies. Another 15% or so can be found in galaxy halos — the hot, spherical regions at the edges of galaxies. The remaining baryonic matter makes up the stars, planets and cold gases inside galaxies themselves, the team proposed.

"It's like we're seeing the shadow of all the baryons, with FRBs as the backlight," study co-author Vikram Ravi, an astronomer at Caltech, said in the statement. "If you see a person in front of you, you can find out a lot about them. But if you just see their shadow, you still know that they're there and roughly how big they are."

The findings observationally account for all baryonic matter in the universe for the first time, pinpointing not just whether this matter exists but also where it is concentrated in the universe.

"I would say that the missing baryons problem is essentially solved," Nicolás Tejos, an astronomer at the Pontifical Catholic University of Valparaíso who was not involved in the study, told Science magazine. "Thanks to FRBs, we have now been able to close this baryon budget."

In future studies, the team hopes to leverage the Deep Synoptic Array-2000, a proposed network of 2,000 radio telescopes that will scan the entire sky over five years, to pinpoint up to 10,000 new FRBs per year and investigate the universe's baryonic matter in even more detail.

Da:

https://www.livescience.com/space/astronomy/mysterious-deep-space-radio-signals-reveal-location-of-the-universes-missing-matter?utm_term=0D44E3E5-72C8-4F2E-A2B4-93C82DC78FB4&lrh=e4e2966485d78112a6060535462dd7377ffa0f1e6368288dc8552dcea7aac778&utm_campaign=368B3745-DDE0-4A69-A2E8-62503D85375D&utm_medium=email&utm_content=13B002ED-7958-4040-9ABF-3E79B937AE0D&utm_source=SmartBrief