Исследователи из Калифорнийского технологического института (США) впервые смогли найти недостающую часть барионной материи Вселенной, которую астрономы искали десятилетиями. Для этого они использовали уникальные свойства быстрых радиовсплесков — редких и мощных сигналов, поступающих из далеких галактик.
Об этом сообщает ProIT
Как работают быстрые радиовсплески и их вклад в открытие
Быстрые радиовсплески (FRB) — это чрезвычайно короткие импульсы радиоволн продолжительностью менее секунды, однако они излучают столько энергии, сколько Солнце производит за десятки лет. Именно эти космические явления стали ключом к исследованию распределения обычной материи во Вселенной.
Команда астрономов из Гарвардско-Смитсоновского астрофизического центра и Калифорнийского технологического института проанализировала 69 быстрых радиовсплесков, зарегистрированных на расстоянии от 11 миллионов до более 9 миллиардов световых лет от Земли. Для выявления их источников специалисты применили Глубокую синоптическую антенну (DSA) с обсерватории Оуэн-Вэлли и австралийский радиотелескоп Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Измерения расстояний до галактик, где возникали эти сигналы, проводили телескопы обсерваторий Кека (Гавайи) и Паломар (вблизи Сан-Диего).
Открытие структуры обычной материи во Вселенной
Руководитель исследования Лиам Коннор объяснил, что когда радиовсплески проходят через межгалактическое пространство, происходит дисперсия света. Анализируя, насколько замедляется этот сигнал, ученые смогли подсчитать количество вещества между источником радиовсплеска и Землей.
«Быстрые радиовсплески просвечивают сквозь туман межгалактической среды, и, точно измеряя, как замедляется свет, мы можем взвесить этот туман, даже если он слишком слаб, чтобы его увидеть», — объясняет Лиам Коннор.
Результаты анализа свидетельствуют, что около 76% барионной материи Вселенной сосредоточено в межгалактическом пространстве в виде теплого, разреженного газа. Еще 15% находится в форме горячего газа в гало вокруг галактик, а последние 9% — это вещество внутри самих галактик: звезды, холодный газ, планеты и другие объекты.
По словам соавтора исследования Викарама Рави, обнаружение этой материи можно сравнить с тем, как видеть тень объекта с помощью подсветки — даже если само вещество невозможно увидеть непосредственно, его наличие и приблизительный объем можно определить по характеру прохождения света.
В итоге астрономы подчеркивают: обычная материя составляет лишь 5% массы Вселенной, еще 27% приходится на темную материю, а остальная часть — на темную энергию, которая влияет на расширение космоса. Эти результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.