Os astrônomos usaram rajadas de rádio rápidas e misteriosas para resolver um mistério de décadas de "matéria perdida, "há muito previsto existir no universo, mas nunca antes detectado. Os pesquisadores determinaram que toda a matéria normal inexplicada existe no vasto espaço entre estrelas e galáxias, conforme detalhado hoje no jornal Natureza .

Autor principal Professor Associado Jean-Pierre Macquart, do nó da Universidade Curtin do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR), disse que os astrônomos têm procurado pela matéria perdida por quase 30 anos.

"Sabemos, por meio de medições do Big Bang, quanta matéria havia no início do universo, "disse ele." Mas quando olhamos para o universo presente, não conseguimos encontrar metade do que deveria estar lá. Foi um pouco constrangedor. O espaço intergaláctico é muito esparso. A matéria perdida era equivalente a apenas um ou dois átomos em uma sala do tamanho de um escritório comum. Portanto, foi muito difícil detectar este assunto usando técnicas e telescópios tradicionais. "

Os pesquisadores foram capazes de detectar diretamente a matéria perdida usando o fenômeno de rajadas rápidas de rádio - breves flashes de energia que parecem vir de direções aleatórias no céu e duram apenas milissegundos. Os cientistas ainda não sabem o que os causa, mas deve envolver uma energia incrível, equivalente à quantidade liberada pelo sol em 80 anos. Eles têm sido difíceis de detectar, pois os astrônomos não sabem quando e onde procurá-los.

O professor associado Macquart disse que a equipe detectou a matéria perdida usando rádios rápidos como "estações de pesagem cósmica".

"A radiação de rajadas rápidas de rádio se espalha pela matéria perdida da mesma forma que você vê as cores da luz do sol sendo separadas em um prisma, "ele disse." Nós agora fomos capazes de medir as distâncias para rajadas de rádio rápidas o suficiente para determinar a densidade do universo. Nós só precisamos de seis para encontrar este assunto perdido. "

A matéria que falta neste caso é bariônica, ou matéria "normal", como os prótons e nêutrons que formam as estrelas, planetas e humanos. É diferente da matéria escura, que permanece indefinido e é responsável por cerca de 85% da matéria total do universo.

Professor co-autor J. Xavier Prochaska, da UC Santa Cruz, diz que os cientistas têm procurado sem sucesso por esta matéria perdida com os maiores telescópios por mais de 20 anos. "A descoberta de rajadas de rádio rápidas e sua localização em galáxias distantes foram as principais descobertas necessárias para resolver este mistério, " ele disse.

Professor Associado Ryan Shannon, outro co-autor da Swinburne University of Technology, disse que a chave era o telescópio usado, Radiotelescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) da CSIRO. "O ASKAP tem um amplo campo de visão, cerca de 60 vezes o tamanho da lua cheia, e pode criar imagens em alta resolução, "disse ele." Isso significa que podemos capturar as explosões com relativa facilidade e, em seguida, localizar suas galáxias hospedeiras com incrível precisão.

"Quando a explosão chega ao telescópio, ele grava um replay da ação ao vivo em uma fração de segundo, "disse o Dr. Keith Bannister da agência científica nacional da Austrália, CSIRO, que projetou o sistema de captura de pulso usado nesta pesquisa. "Isso permite a precisão para determinar a localização da rajada rápida de rádio com a largura de um fio de cabelo humano mantida a 200 metros de distância, " ele disse.

O professor associado Macquart disse que a equipe de pesquisa também identificou a relação entre a distância de uma explosão rápida de rádio e como a explosão se espalha à medida que viaja pelo universo. "Nós descobrimos o equivalente da Lei Hubble-Lemaitre para galáxias, apenas para rajadas de rádio rápidas, "disse ele." A Lei Hubble-Lemaitre, que diz que quanto mais distante uma galáxia de nós, quanto mais rápido está se afastando de nós, sustenta todas as medições de galáxias em distâncias cosmológicas. "

As rajadas de rádio rápidas usadas no estudo foram descobertas usando ASKAP, que está localizado no Observatório de Radioastronomia de Murchison, no interior da Austrália Ocidental. A equipe internacional envolvida na descoberta incluiu astrônomos da Austrália, os Estados Unidos e o Chile. ASKAP é o precursor do futuro telescópio Square Kilometer Array (SKA). O SKA pode observar um grande número de rajadas de rádio rápidas, dando aos astrônomos maior capacidade de estudar a estrutura anteriormente invisível do universo.

"Um censo de bárions no universo a partir de rajadas de rádio rápidas localizadas" foi publicado em Natureza em 28 de maio, 2020.