Обнаружив радиоволновые импульсы от далеких взрывов, астрономыгалактикаВ огромной пустоте обнаружено большое количество ранее не наблюдавшейся материи. Исследователи недавно опубликовали отчет в журнале Nature Astronomy, в котором говорится, что более трех четвертей обычной атомной материи во Вселенной скрыто в этих межгалактических пространствах в виде тонких облаков теплого газа, что решает «проблему недостающих барионов (включая такие частицы, как нейтроны и протоны)», которая беспокоит научное сообщество более двух десятилетий.
В прошлом существовал значительный разрыв между общей массой звезд, галактик и газовых облаков, наблюдаемой астрономами, и общим количеством барионов, предсказанным теорией Большого взрыва. Только 5% Вселенной состоит из барионной материи (например, звезд, планет и другой видимой материи), остальные 68% — это темная энергия и 27% — темная материя. Наблюдение быстрых радиовсплесков (FRB) восполняет этот пробел. Подавляющее большинство быстрых радиовсплесков длятся всего от нескольких миллисекунд до нескольких секунд, и большинство из них являются одноразовыми событиями, а некоторые повторяются нерегулярно. Эти короткие интенсивные всплески радиоволн исходят из далеких галактик и, возможно, производятся компактными объектами, такими как магнетары. Путешествуя по межгалактическому пространству, они взаимодействуют с электронами газа, вызывая дисперсию сигнала. Анализируя эту дисперсию, ученые могут рассчитать общее количество газа на пути.
Развернув широкий спектр радиотелескопов, астрономы смогут улавливать достаточное количество импульсных сигналов, чтобы точно отслеживать местоположение исходной галактики.
В 2020 году австралийский телескоп «Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP)» впервые использовал небольшое количество данных о быстрых радиовсплесках, чтобы оценить общее количество барионной материи, но не смог точно определить ее распределение. Последние исследования основаны на 69 обнаруженных быстрых радиовсплесках (в том числе одном на расстоянии около 9 миллиардов световых лет), 39 из которых были точно зафиксированы американским устройством обнаружения быстрых радиовсплесков «Deep Synchronization Optical Array 110» (DSA-110).
Результаты показывают, что 76% барионной материи распределено в межзвездных облаках теплого газа, 15% — это холодный газ вокруг галактики и только 9% составляют звезды, планеты и все небесные тела. Это распределение показывает, что галактики выбрасывают газ в результате взрывов сверхновых или активности черных дыр, образуя механизм «галактической обратной связи». Это открытие имеет решающее значение для понимания эволюции галактик.
Ученые ожидают следующего шага в точном картировании нитей межгалактического газа, которые теоретики называют «космической паутиной». Некоторые исследователи полагают, что как только радиорешетка сможет обнаруживать тысячи быстрых радиовсплесков, эта цель, как ожидается, будет достигнута.