Scoperta la materia mancante dell’universo: svolta nella cosmologia

Negli ultimi decenni, uno degli enigmi fondamentali della cosmologia riguardava la cosiddetta "materia mancante" dell'universo. I modelli teorici prevedevano una quantità di materia barionica—ovvero la materia fatta da protoni, neutroni ed elettroni—superiore rispetto a quella effettivamente osservata nelle stelle, nelle galassie e nel gas compatto visibile. Questa discrepanza ha rappresentato una sfida concettuale ed empirica, alimentando innumerevoli tentativi di spiegazione. Recentemente, attraverso nuove tecniche di osservazione, si è potuto finalmente localizzare questa materia ordinaria, che rappresenta circa il 5% del totale energetico-universale secondo le simulazioni post-Big Bang. Di questo 5%, si è scoperto che quasi il 76% non era localizzato fino ad ora, e soltanto grazie all’utilizzo dei lampi radio veloci (Fast Radio Bursts, FRB) è stato possibile "pesare" il gas rarefatto che riempie l’immenso spazio intergalattico. Tale gas, chiamato mezzo intergalattico, contiene la materia fino ad oggi "perduta", e la sua rilevazione segna una svolta decisiva per la comprensione della composizione e dell’evoluzione dell’universo.

La chiave di questa eccezionale scoperta sta nella misurazione dei lampi radio veloci, brevi e intensissimi impulsi radio provenienti da galassie lontane. Gli scienziati hanno sfruttato il ritardo di dispersione che questi segnali sperimentano attraversando differenti densità di gas presenti tra le galassie. Analizzando quantitativamente tali ritardi, è stato possibile inferire la densità globale della materia dispersa, mappando la presenza della materia barionica "mancante" lungo traiettorie cosmiche fino a miliardi di anni luce. La metodologia utilizzata, che richiede reti di radiotelescopi e sofisticate tecniche di data analysis, ha permesso di ottenere risultati di grande accuratezza confermati dalla comunità internazionale e pubblicati su Nature Astronomy. Questo risultato, frutto di una stretta collaborazione globale, con significativi contributi anche da parte della ricerca italiana, non solo risolve un rompicapo fondamentale ma fornisce anche nuovi strumenti e modelli per studiare la formazione di galassie, l’evoluzione delle strutture su grande scala e per affinare le teorie cosmologiche.

Le conseguenze di questa scoperta sono molteplici: dal miglioramento dei modelli di formazione delle strutture cosmiche fino all’elaborazione di nuove tecniche di osservazione e monitoraggio del cosmo. L’individuazione del gas intergalattico rarefatto quale principale deposito della materia ordinaria visibile non risolve ancora l’enigma della materia oscura, che continua a sfuggire all’osservazione diretta rivelandosi solo attraverso gli effetti gravitazionali. Tuttavia, la localizzazione della materia barionica completa un importante tassello della composizione universale e prepara il terreno per sviluppi futuri sia in ambito teorico che applicativo. Nuove missioni, strumenti di precisione e analisi incrociate con altre tecnologie—come quelle dedicate alle onde gravitazionali—potranno utilizzare i FRB come "sonde cosmiche" per esplorare regioni ancora sconosciute del nostro universo, inaugurando così una nuova era di studio e comprensione delle sue componenti fondamentali.