Обнаружена пропавшая материя Вселенной

Астрономы впервые обнаружили "пропавшую" обычную материю Вселенной. С помощью быстрых радиовсплесков они измерили рассеянное вещество между галактиками.

Подавляющая часть материи космоса – невидимая темная материя, а на привычную нам барионную материю приходится лишь 16%. При этом примерно половина этой барионной материи была "пропавшей" из-за крайне рассеянного состояния в виде туманных облаков между галактиками и вокруг них.

Ученые из Калтеха и Гарварда решили проблему, использовав быстрые радиовсплески (FRB) – мощные и краткие космические радиосигналы. Эти вспышки, подобно прожекторам, пронизывают межгалактическую среду, позволяя измерить замедление проходящего через нее света.

Исследование проанализировало 69 локализованных FRB, чье точное положение и расстояние до Земли (от 11.74 миллионов до 9.1 миллиардов световых лет) были известны. Рекордсменом стал FRB 20230521B на расстоянии 9.1 млрд световых лет.

Ключевую роль сыграл массив радиотелескопов DSA-110 в Калифорнии. Он обнаружил 39 из этих всплесков и определил их галактики-источники, а наземные обсерватории (Кека и Паломар) измерили расстояния. Остальные 30 FRB были найдены другими телескопами.

Проходя через рассеянную материю, радиосигнал FRB испытывает дисперсию – его волны разной длины замедляются по-разному. Точное измерение этой дисперсии позволило 'взвесить' невидимый газ.

Результаты показали: 76% обычной материи Вселенной находится в межгалактической среде, 15% – в гало галактик, и лишь остаток – внутри самих галактик. Это распределение впервые подтверждает предсказания космологических моделей наблюдениями.

Открытие поможет понять эволюцию галактик. Кроме того, метод FRB открывает путь к решению других загадок, например, точному измерению массы нейтрино – частиц, чья крошечная масса не укладывается в Стандартную модель физики.

Будущий телескоп DSA-2000, способный находить до 10 000 FRB в год, значительно углубит наши знания о космической 'паутине' и экстремальных явлениях.