Ученые наконец нашли пропавшую "обычную" материю Вселенной спустя десятилетия поисков

Огромный недостающий фрагмент нашей Вселенной наконец обнаружен, и речь идет не о темной материи. На протяжении десятилетий существовало расхождение между количеством обычной материи, которое мы должны видеть, и тем, что реально наблюдаем.

Новое исследование показывает, что это противоречие не ставит под сомнение ведущие астрофизические модели. Изучая "размытия" в быстрых радиовсплесках, исследователи успешно составили карту распределения недостающей обычной материи. Она оказалась диффузными облаками барионного газа, окружающими скопления галактик.

Ученые впервые обнаружили в космосе малиновый сахар

Астрономы нашли пропавшую черную дыру в гигантском звездном скоплении – их там могут быть тысячи

По мнению ученых, эти рассеянные облака могут выбрасываться за пределы галактик струями черных дыр.

Хаочен Ван, ведущий автор исследования и аспирант Массачусетского технологического института (MIT):

Мы обнаруживаем, что активность в галактиках гораздо более хаотична, чем мы думали. Они больше напоминают фонтаны и реально выталкивают газ на очень большие расстояния.

В данном контексте "обычная" материя означает вещество, состоящее из барионов, семейства частиц, включающего протоны и нейтроны. По оценкам, около 17% ранней Вселенной состояло из барионной материи, часть которой со временем превратилась в планеты, звезды, галактики и другое.

Однако суммарная масса всех видимых объектов во Вселенной составляет всего 10% от этих 17%, согласно работе. Это заставило ученых предположить, что оставшиеся 90% находятся где-то еще во Вселенной. Но где именно?

Если барионы не наблюдаются в звездах или галактиках, есть хороший шанс найти их в более холодном, широко рассеянном газе вокруг галактик. Чтобы отследить местонахождение этого неуловимого газа, исследователи использовали столь же загадочное космическое явление, быстрые радиовсплески.

Впервые зафиксированные в 2007 году, быстрые радиовсплески представляют собой мимолетные вспышки излучения, способные "затмить целую галактику", часто с неясным происхождением, по данным NASA. Для нового исследования команда использовала экстремальную энергию этих всплесков для поиска следов недостающей обычной материи.

Ученые проанализировали тысячи прошлых измерений быстрых радиовсплесков и уделили пристальное внимание тому, как смещался сигнал на пути к земным лабораториям.

Быстрые радиовсплески начинаются как очень быстрая вспышка, и по мере прохождения через материю они размываются во времени. Мы можем измерить это размытие очень точно, и оно прямо пропорционально количеству недостающей материи, через которую прошел всплеск.

Команда сравнила эти "размытия" с количеством барионной материи, через которую всплеск должен был пройти, чтобы получить такое искажение. Затем исследователи изучили взаимосвязь между этими измерениями и расположением более 6 миллионов галактик.

Согласно анализу, действительно обнаружился паттерн "недостающей" барионной материи, широко рассеянной по галактикам и их скоплениям. Однако команда была удивлена самим ее размахом. В целом эта материя была разбросана словно "диффузное облако" на расстоянии миллионов световых лет от галактик.

Киёси Масуи, соавтор исследования и физик MIT:

Галактика имеет размер, возможно, несколько сотен тысяч световых лет в поперечнике, а мы нашли недостающую материю на расстоянии около 4 миллионов световых лет. Это значительно дальше, чем предсказывают симуляции.

Это может означать, что высокоэнергетические процессы, такие как струи черных дыр или взрывающиеся звезды, разбрасывают барионную материю очень далеко по Вселенной. Уровни энергии, задействованные в этих процессах, оказываются гораздо мощнее и разрушительнее, чем предполагалось.

Китай хочет протаранить астероид космическим аппаратом на скорости 26 Махов

Астрономы нашли планету в 48 световых годах с тремя ключевыми условиями для жизни

При этом остается многое, чего мы пока не понимаем о недостающей барионной материи и о самих быстрых радиовсплесках. Хотя новая работа демонстрирует, что вторые могут дать подсказки о первой, нас наверняка ждут новые открытия по мере обнаружения большего числа радиовсплесков.