Таємничі радіосигнали з глибин космосу відкрили місце зниклої матерії Всесвіту

Що, якщо половина речовини, з якої складається наш Всесвіт, просто ховалася у невидимому тумані між галактиками? Де десятиліттями шукали «зниклу» матерію, виявилося, що вона світиться у спалахах радіохвиль, які пролітають крізь космічний простір. Цей прорив змінює наше розуміння космосу та відкриває нові горизонти у вивченні Всесвіту.

Проблема зниклої баріонної матерії: загадка, що тривала десятиліттями

Баріонна матерія — це «звичайна» матерія, з якої складаються зірки, планети і ми самі. Вона становить лише близько 5% маси Всесвіту, решту ж складають темна матерія та темна енергія. Проте астрономи давно помітили парадокс: спостережуваної баріонної матерії було лише близько половини від очікуваної кількості, що мала утворитися після Великого вибуху.[1] Ця «зникла» матерія залишалася прихованою, наче туман, що розсіюється у міжгалактичному просторі.

Фаст-радіосплески (FRB): космічні маяки у пошуках невидимого

Ключем до розгадки стали загадкові явища — фаст-радіосплески (Fast Radio Bursts, FRB), які являють собою короткі, мілісекундні спалахи радіохвиль з далеких галактик. Їх походження досі залишається таємницею, але вчені зрозуміли, що ці сигнали пролітають через міжгалактичний газ і несуть інформацію про його властивості.[1]

Команда астрономів, включно з Ліамом Коннором з Гарвардського університету, використала 69 таких спалахів, щоб «зважити» туман між галактиками. Вимірюючи, як світло сповільнюється, проходячи через цей газ, вони змогли визначити кількість баріонної матерії, що раніше була невидимою.[4]

Розподіл баріонної матерії: де ховається «зникла» речовина?

За результатами дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy, близько 76% баріонної матерії знаходиться у гарячому газі між галактиками — так званому міжгалактичному середовищі. Ще приблизно 15% розташовані у гало галактик — сферичних областях, що оточують галактики і містять розріджений гарячий газ. Решта матерії — у зірках, планетах і холодних газах всередині галактик.[5]

Це перше спостережне підтвердження того, що вся баріонна матерія, яку ми очікували, дійсно існує і розподілена у Всесвіті саме так.[3]

Технічний прорив: як FRB допомогли «побачити» невидиме

Використання FRB як космічних маяків — це справжній технологічний прорив. Кожен спалах проходить крізь міжгалактичний газ, і його радіохвилі сповільнюються, що дозволяє вченим виміряти щільність цього газу. Цей метод дає змогу «зважити» туман, який неможливо побачити традиційними телескопами.[1]

Як зазначив співавтор дослідження Вікрам Раві з Каліфорнійського технологічного інституту, це схоже на те, як бачити тінь людини і розуміти її розмір та присутність, навіть якщо саму людину не видно.[4]

Що далі? Майбутні дослідження та перспективи

Вчені планують використовувати нову мережу радіотелескопів Deep Synoptic Array-2000, яка зможе виявляти до 10 000 FRB на рік, щоб ще детальніше вивчати розподіл баріонної матерії у Всесвіті.[1]

Ці дані допоможуть не лише зрозуміти структуру космосу, а й впливати на моделі еволюції галактик, формування зірок і навіть майбутнє космології загалом.[3]

Етичний хронікер космосу: що означає відкриття для людства?

Цей прорив — не просто наукове відкриття, а нагадування про нашу крихкість і водночас величезний потенціал розуму. Ми навчилися бачити те, що раніше було приховане, і це дає нам нові інструменти для розуміння Всесвіту і нашого місця в ньому. Але це також виклик: наскільки ми готові використовувати ці знання відповідально, щоб зберегти нашу планету і продовжити дослідження космосу?

Джерела: LiveScience, Cosmos Magazine, CNN, Phys.org