© Getty Images Вони ідентифікували «відсутню» матерію у Всесвіті за допомогою швидких радіоспалахів.
Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту використали короткі, але надзвичайно потужні сигнали від далеких галактик, які називаються швидкими радіоспалахами (ШСР), щоб освітити міжгалактичний простір і вперше дати змогу точно оцінити баріонну матерію, яка вважалася відсутньою, оскільки була прихована в космічній імлі, повідомляє Space .
Швидкі радіоспалахи – це сплески радіохвиль, які тривають лише мілісекунди, але вивільняють стільки ж енергії, скільки й наше Сонце протягом тридцяти років. Їхнє джерело залишається значною мірою невідомим, і більшість цих явищ відбуваються поодиноко. Тим не менш, давно висловлюється припущення, що вони можуть служити ефективним засобом дослідження міжгалактичного середовища – розрідженої області між галактиками, яку неможливо виявити за допомогою стандартних телескопів.
Група вчених з Гарвардського та Смітсонівського центрів астрофізики, Каліфорнійського технологічного інституту та різних інших установ проаналізувала 69 FRB, які знаходилися на відстанях від 11 мільйонів до понад 9 мільярдів світлових років. Найдальший сигнал, FRB 20230521B, встановив рекорд найвіддаленішого FRB, коли-небудь виявленого.
Для спостереження цих FRB дослідники використовували глибокий синоптичний масив (DSA) в радіообсерваторії Оуен-Веллі (OVRO), що пов'язана з Каліфорнійським технологічним інститутом, разом з австралійським радіотелескопом Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Прилади в обсерваторії WM Keck на Гаваях та обсерваторії Паломар поблизу Сан-Дієго були використані для вимірювання відстаней від Землі до галактик, які випромінювали FRB.
Як зазначив провідний дослідник Ліам Коннор, коли FRB перетинають міжгалактичний простір, їхнє світло зазнає дисперсії – хвилі різної довжини розходяться подібно до спектру кольорів веселки. Точно вимірявши це явище, вчені змогли «зважити» матерію, розташовану між джерелом сигналу та нашою планетою.
«Це схоже на спостереження за силуетом усіх баріонів з FRB, ніби він освітлений ззаду. Якщо ви бачите людину, що стоїть перед вами, ви можете багато чого про неї розпізнати. Однак, якщо ви сприймаєте лише її тінь, ви все одно розпізнаєте її присутність і можете оцінити її розмір», – пояснив співавтор дослідження, астрофізик Вікрам Раві.
Результати дослідження показали, що приблизно 76% звичайної (не темної) матерії у Всесвіті знаходиться в міжгалактичному середовищі. Ще 15% існує у вигляді гарячого газу в гало, що оточують галактики, тоді як решта 9% складається з матерії всередині самих галактик, включаючи зірки та холодний газ.
Важливо підкреслити, що це не стосується темної матерії, загадкової речовини, яка не взаємодіє зі світлом і становить більшу частину маси Всесвіту. Натомість, це стосується звичайної баріонної матерії, яка була теоретично передбачена, але лише нещодавно стала доступною для спостереження через її надзвичайно розріджений стан.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy , демонструє новий метод дослідження структури Всесвіту. Вчені сподіваються, що майбутній високочутливий телескоп DSA-2000, який планується встановити в пустелі Невада, зможе виявляти до 10 000 FRB щорічно, тим самим розкриваючи ще більше космічних загадок.
Раніше цього місяця дослідники з Університету Джонса Гопкінса повідомили, що надмасивні чорні діри можуть функціонувати як природні колайдери частинок , перевершуючи за енерговиділенням навіть Великий адронний колайдер. Енергія, що випромінюється поблизу них, може прискорювати частинки до екстремальних швидкостей, що дає потенційну можливість для ідентифікації темної матерії.
