„Увек је било питање: Где се налази? Захваљујући кратким брзим радио-бљесковима, сада знамо: три четвртине тога лебди између галаксија у космичкој мрежи”, објашњава Лијам Kонор, астроном на Универзитету Харвард.
Харвард-Смитсонијен Центар за астрофизику (CfA), користецћи кратке, брзе радио-бљескове (Fasr Radio Bursts – FRB) из удаљених галаксија, идентификовао је недостајућу материју универзума. Аастрономи су показали да се више од три четвртине материје крије у облику гаса између галаксија у интергалактичком простору (IGM). Урађено је прво детаљно мерење расподеле материје широм космичке мреже.
Деценијама се зна да најмање половина барионске материје у свемиру, састављене првенствено од протона, није позната. Раније су рендгенским и ултраљубичастим посматрањима удаљених квазара тражене назнаке ове недостајуц́е масе у облику веома ретког, топлог гаса између галаксија. Тај вруц́ћи гас мале густине био је углавном невидљив за вец́ину телескопа, па није могла да се потврди његова количина и локација. Анализирано је 60 FRB-ова, у распону од приближно 11,74 милиона светлосних година удаљености у галаксији М81 до отприлике 9,1 милијарди светлосних година удаљености најудаљенијег бљеска икада забележеног.
оказало се да се помоћу брзих кратких радио-бљескова из удаљених галаксија може измерити недостајућа барионска материја и одредити њена локација у простору између галаксија. „Деценијама стар проблем недостајућих бариона никада се није односио на то да ли материја постоји”, рекао је Лијам Kонор, астроном из Центра за астрофизику, главни аутор нове студије и ванредни професор астрономије на Универзитету Харвард. „Увек је било питање: Где се налази? Захваљујући FRB-овима, сада знамо: три четвртине тога лебди између галаксија у космичкој мрежи.” Дотични астроном и његов тим су мерили успорење сигнала наведених бљескова док пролази кроз свемир. „FRB-ови су као космичке батеријске лампе”, додаје он. „Они сијају кроз маглу међугалактичке средине и прецизним мерењем успорења светлости можемо да измеримо ту маглу,, чак и када је невидљива.”
Недостајућа материја у топлом, ретком гасу међугалактичког простора. Различите боје светлости путују различитим брзинама. Региони са гушћим гасом су плави, док су ређи црвени. (Илустрација Џек Маден, IllustrisTNG, Ралф Kонецка, Лијам Kонор/CfA)
Приближно 76% барионске материје универзума простире се у међугалактичком простору. Око 15% се налази у галактичким ореолима, а мали део је у звездама и хладном галактичком гасу. Ова дистрибуција се поклапа са предвиђањима симулација. „То је тријумф модерне астрономије”, нагласио је Викрам Рави, ванредни професор астрономије у Калифорнијском институту за технологију и коаутор поменињаног научног рада. „Почињемо да видимо структуру и састав космоса у потпуно новом светлу, захваљујући FRB-овима. Ови кратки бљескови омогућују нам да пратимо иначе невидљиву материју која испуњава огромне просторе између галаксија.”
Проналажење недостајућих бариона и њихова расподела држи кључ мистерије формирања галаксија, гомилања материје у универзуму и путовања светлости милијардама светлосних година. „Гравитација увлачи барионе у галаксије, али супермасивне црне рупе и експлодирајуц́е звезде их могу одувати назад – попут космичког термостата који хлади ако температура постане превисока”, подсетио је Kонор. „Наши резултати показују да ова повратна спрега мора бити ефикасна, избацујући гас из галаксија у међугалактичка пространства.”
Ово је почетак FRB космологије. „Улазимо у златно доба”, подвукао је Рави. „Радио-телескопи следеће генерације попут DSA-2000 и Kанадске опсерваторије за водоник ће детектовати хиљаде бљескова, што ц́е нам омогућити да мапирамо космичку мрежу у невероватним детаљима.” Речена студија је објављена у часопису Nature Astronomy.
(Илустрација Мелиса Вајс/CfA)
(Астрономски магазин)
