Астрономы использовали таинственные быстрые радиовсплески, чтобы разгадать давнюю тайну «пропавшей материи» во Вселенной. Как подробно описано в журнале Nature, исследователи обнаружили все недостающее «нормальное» вещество в огромном пространстве между звездами и галактиками.
«Астрономы ищут пропавшую материю почти 30 лет. Из измерений Большого взрыва мы знаем, сколько вещества было в начале существования Вселенной. Но глядя на нынешнее пространство, мы не могли найти половину того, что должно быть там», – сказал ведущий автор исследования Жан-Пьер Маккварт из Международного центра радиоастрономических исследований ICRAR (Австралия).
Межгалактическое пространство очень разрежено. Отсутствующее вещество было эквивалентно только одному или двум атомам в комнате размером с обычный офис. Поэтому было очень трудно обнаружить его с помощью традиционных методов и телескопов.
Астрономы обратились к явлению, известному как быстрые радиовсплески (FRB) – короткие вспышки энергии, приходящие со случайных направлений в небе и длящиеся всего несколько миллисекунд, при этом их крайне сложно обнаружить, поскольку пока не ясно, когда и где их искать. Ученые еще не знают, что их вызывает, но они испускают невероятную энергию, на производство которой Солнцу потребовалось бы несколько десятков лет.
«Излучение от быстрых радиовсплесков распространяется от потерянного вещества, подобно тому, как призма разделяет солнечный свет на отдельные цвета. Мы измерили расстояния до шести источников быстрых радиосигналов и определили плотность Вселенной», – пишут исследователи.
Речь идет именно о барионной или «нормальной» материи, к которой относятся, например, протоны и нейтроны, составляющие звезды, планеты, и весь видимый нами мир. Она отличается от остающейся по сей день неуловимой темной материи, на чью долю приходится 85 процентов от всего вещества во Вселенной.
Быстрые радиовсплески , рассмотренные в исследовании, были обнаружены с использованием радиотелескопа ASKAP, расположенного в Мерчисонской радиоастрономической обсерватории в Западной Австралии.
«ASKAP имеет широкое поле зрения, примерно в 60 раз больше полной луны, и способен снимать в высоком разрешении. Это означает, что мы можем относительно легко поймать быстрые радиовсплески, а затем с невероятной точностью определить местоположение их галактик», – сообщают авторы исследования.
Астрономы также установили связь между тем, насколько далеко находится источник быстрого радиовсплеска , и тем, как сигнал распространяется по мере прохождения через Вселенную.
«Мы обнаружили эквивалент закона Хаббла-Леметра для галактик, только для быстрых радиовсплесков. Закон Хаббла-Леметра, который гласит, что чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от нас, лежит в основе всех измерений галактик на космологических расстояниях», – заключил Жан-Пьер Маккварт.