Ученые засекли “пропавшую” материю Вселенной

С помощью быстрых радиовсплесков (FRB) — мощных импульсов космического радиоизлучения, которые продолжаются всего миллисекунды — ученые смогли обнаружить “недостающую” часть обычной (барионной, состоящей из обычных атомов) материи. Согласно современным представлениям, она составляет около 5% от общей массы Вселенной. Это отчасти позволяет разрешить существующий парадокс недостатка обычной материи. 

Проблема "пропавшей" материи

На протяжении многих лет астрономы сталкивались с парадоксом: несмотря на теоретические расчеты количества барионной материи, наблюдения показывали лишь половину от ожидаемого. Причем, надо пояснить, что эта "пропавшая" материя не является темной материей. Хотя теоретически в ней также должна присутствовать барионная материя, но она остается невидимой для традиционных методов наблюдения. Оказалось, что значительная часть обычной барионной материи была просто слишком разреженной и распределенной в большом объеме пространстве, что делало ее практически недоступной для изучения. 

Быстрые радиовсплески в деле

Быстрые радиовсплески, природа которых до сих пор остается загадкой, оказались идеальным инструментом для поиска этой “недостающей” материи. Когда радиоволны FRB проходят через межгалактическое пространство, они взаимодействуют с частицами барионной материи, рассеиваясь на них. Это взаимодействие позволяет астрономам "взвесить" невидимые облака газа, что дает возможность оценить их количество и распределение. 

Викрам Рави, соавтор исследования из Калифорнийского технологического института, объясняет: "Это похоже на наблюдение за тенью человека — мы не видим саму материю, но по искажению сигнала можем точно определить ее количество и распределение".  

Результаты исследования

В рамках исследования ученые проанализировали 69 FRB, включая рекордно далекий всплеск, зарегистрированный на расстоянии 9,1 миллиарда световых лет от Земли. Результаты показали, что 76% обычной материи находится в межгалактической среде, 15% — в разреженных гало вокруг галактик, а оставшиеся 9% — в звездах и холодном газе внутри галактик. Эти данные полностью совпали с компьютерными моделями эволюции Вселенной, что подтверждает теоретические предположения о распределении вещества в космосе.