Астрономи знайшли «відсутню» матерію Всесвіту завдяки загадковим радіоспалахам

Вчені вперше виявили половину звичайної матерії Всесвіту, яка вважалася «зниклою» протягом десятиліть. Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в понеділок, 16 червня, у журналі Nature Astronomy, як пише Space. 

Вона довго залишалась поза увагою, оскільки була надто розрідженою та слабко видимою для телескопів. Виявити її вдалося завдяки швидким радіоспалахам (fast radio bursts, FRB) — надпотужним і коротким імпульсам радіохвиль, які дозволили «просвітити» розсіяний «космічний туман».

Близько 76% звичайної (баріонної) матерії міститься в міжгалактичному середовищі — майже прозорій «туманній» субстанції між галактиками. Ще 15% — у гало навколо галактик, і лише 9% — безпосередньо в зірках і газі всередині галактик.

Керівник дослідження Ліам Коннор з Центру астрофізики Гарварда-Смітсонівського інституту пояснює: «FRB пронизують туман міжгалактичного середовища, і вимірюючи, як уповільнюється світло, ми можемо “зважити” цю речовину, навіть коли її не видно».

У дослідженні використовували 69 FRB з джерел, що перебувають на відстані від 11 млн до понад 9 млрд світлових років. Найдальше джерело — FRB 20230521B — є найбільш віддаленим FRB, коли-небудь зафіксованим.

Значну частину даних надала система Deep Synoptic Array (DSA) зі 110 радіотелескопів у Каліфорнії. Після виявлення FRB, їхнє походження підтверджували обсерваторії Кека на Гаваях і Паломар поблизу Сан-Дієго. До дослідження також долучився австралійський радіотелескоп ASKAP.

Як пояснює співавтор дослідження Вікрам Раві з Каліфорнійського технологічного інституту, FRB діють як прожектори, що висвітлюють тіні баріонної матерії: «Це як бачити тінь людини — ви не бачите її безпосередньо, але можете визначити її розмір і наявність».

Ці результати збігаються з передбаченнями комп’ютерного моделювання еволюції Всесвіту і відкривають нові можливості для вивчення росту галактик. Наступним кроком може стати запуск нової мережі радіотелескопів DSA-2000 в пустелі Невади. Вона зможе виявляти до 10 000 FRB щороку, що значно розширить можливості дослідження структури Всесвіту.