Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) знайшли велику частину «звичайної» матерії, яка довгий час вважалася зниклою у Всесвіті. Результати дослідження опубліковані у Physical Review Letters.
Проблема полягала в тому, що кількість звичайної матерії — тобто баріонної, що складається з протонів і нейтронів — у видимих об’єктах Всесвіту становила лише близько 10% від очікуваних 17% загальної баріонної маси раннього Всесвіту. Це породжувало питання, де ж знаходиться решта матерії. Вчені припускали, що вона може бути розсіяна у вигляді холодного газу навколо галактик, але підтвердити це було складно.
Для пошуку цієї «зниклої» матерії команда дослідників використала явище швидких радіосплесків (fast radio bursts, FRB) — коротких, але надпотужних імпульсів радіохвиль, які можуть перевищувати за яскравістю цілі галактики. Аналізуючи тисячі таких сплесків, вчені вимірювали, як сигнал розмивається під час проходження через матерію. За словами першого автора дослідження Хаочена Ванга, це розмивання пропорційне кількості баріонної матерії, через яку проходить сигнал.
Порівнюючи ці дані з розташуванням понад шести мільйонів галактик, дослідники виявили, що відсутня матерія розподілена у вигляді розріджених хмар баріонного газу, які оточують скупчення галактик і поширюються на відстань до чотирьох мільйонів світлових років від них. Це значно більший радіус, ніж передбачали комп’ютерні моделі.
Співавтор дослідження Кійоші Масуї пояснив, що такі розподіли матерії можуть виникати через потужні процеси у галактиках, зокрема через джети чорних дір або вибухи зірок, які викидають газ далеко за межі галактик. За його словами, енергія цих процесів вища і більш бурхлива, ніж раніше вважали.
Ванґ підкреслив: "Ми бачимо, що активність у галактиках набагато більш хаотична, ніж думали раніше. Вони схожі на фонтани, які викидають газ на дуже великі відстані".
Вчені визнають, що ще багато чого не зрозуміло про природу швидких радіосплесків і розподіл баріонної матерії, але новий метод відкриває перспективи для подальших відкриттів. Масуї додав: "Ми вперше змогли це зробити і будемо робити це ще точніше, коли дані покращаться".