Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту (США) вперше змогли знайти відсутню частину баріонної матерії Всесвіту, яку астрономи шукали десятиліттями. Для цього вони використали унікальні властивості швидких радіоспалахів — рідкісних і потужних сигналів, що надходять із далеких галактик.
Про це розповідає ProIT
Як працюють швидкі радіоспалахи та їхній внесок у відкриття
Швидкі радіоспалахи (FRB) — це надзвичайно короткі імпульси радіохвиль тривалістю менше секунди, однак вони випромінюють стільки енергії, скільки Сонце виробляє за десятки років. Саме ці космічні явища стали ключем до дослідження розподілу звичайної матерії у Всесвіті.
Команда астрономів із Гарвардського-Смітсонівського астрофізичного центру та Каліфорнійського технологічного інституту проаналізувала 69 швидких радіоспалахів, які зареєстровані на відстані від 11 мільйонів до понад 9 мільярдів світлових років від Землі. Для виявлення їхніх джерел фахівці застосували Глибоку синоптичну антену (DSA) з обсерваторії Оуен-Веллі та австралійський радіотелескоп Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Вимірювання відстаней до галактик, де виникали ці сигнали, здійснювали телескопи обсерваторій Кека (Гаваї) та Паломар (поблизу Сан-Дієго).
Відкриття структури звичайної матерії у Всесвіті
Керівник дослідження Ліам Коннор пояснив, що коли радіоспалахи проходять крізь міжгалактичний простір, відбувається дисперсія світла. Аналізуючи, наскільки сповільнюється цей сигнал, науковці змогли підрахувати кількість речовини між джерелом радіоспалаху і Землею.
«Швидкі радіосплески просвічують крізь туман міжгалактичного середовища, і, точно вимірюючи, як сповільнюється світло, ми можемо зважити цей туман, навіть якщо він занадто слабкий, щоб його побачити», — пояснює Ліам Коннор.
Результати аналізу свідчать, що близько 76% баріонної матерії Всесвіту зосереджено у міжгалактичному просторі у вигляді теплого, розрідженого газу. Ще 15% знаходиться у формі гарячого газу в гало навколо галактик, а останні 9% — це речовина усередині самих галактик: зорі, холодний газ, планети та інші об’єкти.
За словами співавтора дослідження Вікрама Раві, виявлення цієї матерії можна порівняти з тим, як бачити тінь об’єкта за допомогою підсвічування — навіть якщо саму речовину неможливо побачити безпосередньо, її наявність і приблизний об’єм можна визначити за характером проходження світла.
У підсумку, астрономи наголошують: звичайна матерія складає лише 5% маси Всесвіту, ще 27% припадає на темну матерію, а решта — на темну енергію, яка впливає на розширення космосу. Ці результати опубліковані у журналі Nature Astronomy.