Barioni mancanti: la soluzione grazie ad una mappatura dell’intera rete cosmica

Quello dei barioni mancanti è un problema molto noto agli scienziati. I barioni sono particelle che emettono o assorbono la luce, come protoni, neutroni o elettroni, che compongono la materia che vediamo intorno a noi. Dopo aver contato tutta la materia normale e luminosa nei luoghi ovvi dell’universo, galassie, ammassi di galassie e mezzo intergalattico, ne manca ancora circa la metà. Quindi, non solo l’85% della materia nell’universo è costituita da una sostanza sconosciuta e invisibile chiamata “materia oscura“, ma non possiamo nemmeno trovare tutta quantità di materia normale che dovrebbe esserci.

Gli scienziati pensano che i barioni non considerati siano nascosti in strutture filamentose, che permeano l’intero universo, note anche come “rete cosmica”. Ma, di queste strutture, ne abbiamo osservato solo una piccolissima parte. Adesso, un nuovo studio offre una visione migliore che ci consentirà di mappare la rete cosmica nascosta. La rete cosmica fornisce l’impalcatura della struttura su larga scala nell’universo. I cosmologi credono che ci sia una rete cosmica oscura, fatta di materia oscura, e una rete cosmica luminosa, fatta principalmente di gas idrogeno. In effetti, si ritiene che il 60% dell’idrogeno creato durante il Big Bang risieda in questi filamenti.

La rete di filamenti di gas è anche conosciuta come “mezzo intergalattico caldo-caldo” (WHIM), perché è più o meno calda come l’interno del Sole. È probabile che le galassie si formino all’intersezione di due o più di questi filamenti, dove la materia è più densa, con i filamenti che collegano tutti gli ammassi di galassie nell’universo. Finora non siamo stati in grado di rilevare la materia oscura. Questo perché non emette né assorbe la luce, quindi non può essere osservata con i normali telescopi. I filamenti della ragnatela cosmica sono anche molto difficili da trovare in quanto sono molto diffusi e non emettono luce sufficiente per essere rilevati.

Mappa dettagliata bidimensionale

Il nuovo studio apre la strada a una mappatura bidimensionale più sistematica dei filamenti di gas, che possono farci conoscere i loro movimenti nello spazio. Oltre a guardare ammassi di galassie pieni di oggetti luminosi, sarà possibile tracciare l’emissione del web in lunghezze d’onda radio o a raggi X. Un’altra missione, che si prevede entro il  2050, è quella di utilizzare lo sfondo cosmico a microonde, la luce rimasta dal Big Bang, come “luce di sfondo”, e cercare le sottili impronte lasciate nella rete cosmica. Tutti questi strumenti riveleranno l’intera struttura della rete cosmica e ci forniranno un censimento definitivo della materia nell’universo.

Inoltre, sappiamo che i barioni si insediano nei filamenti di materia oscura dell’universo per creare i propri filamenti, come schiuma sopra un’onda esistente. Ciò significa che mappe dettagliate dei filamenti di gas possono aiutarci a tracciare la struttura più nascosta della materia oscura e, in definitiva, aiutarci a capire la sua natura misteriosa.