17.06.2025, 08:52
Дарья Губина
3
2,3 тыс

Быстрые радиовсплески помогли найти «недостающее» вещество Вселенной

❋ 6.1

Расчеты показывают, что значительная часть обычной материи содержится не в звездах и планетах, а в межгалактическом пространстве. Это крайне разреженное вещество невозможно наблюдать напрямую, но ученые нашли подходящий «инструмент» — быстрые радиовсплески. В новом масштабном исследовании астрономы изучили более полусотни таких событий и выявили «потерянную» материю Вселенной.

Быстрый радиовсплеск в представлении художника
Быстрый радиовсплеск, «летящий» сквозь «дымку» между галактиками, в представлении художника. На иллюстрации видно, как радиоволны с большой длиной волны (красные) замедлились сильнее, чем короткие («голубые») радиоволны. Измеряя это замедление, ученые рассчитали количество вещества в межгалактическом пространстве / © Melissa Weiss, CfA

Быстрые радиовсплески — яркие, обычно единичные радиоимпульсы из далекого космоса, которые длятся лишь несколько миллисекунд. Ученые пока не понимают природу их происхождения, но это не мешает использовать эти «фонари» в качестве измерительного прибора. Пока импульс быстрого радиовсплеска «летит» сквозь космос, некоторые волны в его составе «натыкаются» на вещество в межзвездном пространстве, в частности на свободные электроны, и замедляются.

«Быстрые радиовсплески играют роль космических фонарей. Они светят сквозь дымку межгалактической среды, и, несмотря на то, насколько тусклая эта дымка, мы можем взвесить ее, точно измеряя замедление света», — объяснил ведущий автор нового исследования Лиам Коннор, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Ученые проаналазировали данные более чем 60 быстрых радиовсплесков. Самый близкий из них — FRB 20200120E — «прилетел» из галактики Боде (M81) в 11,2 миллиона световых лет от нас. Самый дальний — из времен, когда Вселенной было всего 4,7 миллиарда лет. Этот FRB 20230521B с красным смещением 1,35 — рекордный по удаленности быстрый радиовсплеск из известных на сегодня.

Подобные исследования проводили раньше, но не в таком масштабе. Также примененные ранее методы не позволяли отличить вещество в гало галактик от материи в межгалактическом пространстве, отметили авторы новой работы. На этот раз исследователи смогли выявить распределение вещества отдельно в межгалактическом пространстве, скоплениях галактик и самих галактиках. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

«Многолетняя „проблема потерянных барионов” никогда не подвергала сомнению существование недостающего вещества. Вопрос был в том, где оно? Теперь, благодаря быстрым радиовсплескам, мы знаем: три четверти вещества летает между галактиками в космической паутине», — объяснил Коннор.

График соотношения меры дисперсии (по сути, количества вещества, встреченного радиовсплеском) и красного смещения быстрых радиовсплесков в новой работе. Слева вверху — диаграмма распределения обычной барионной материи в космосе, согласно обновленным подсчетам / © Liam Connor et al. Nature Astronomy (2025)

По новым подсчетам: примерно 76% обычного вещества находится в межгалактическом пространстве, около 15% — в гало галактик, лишь 1% — в холодном газе внутри галактик. Оставшееся вещество содержится в звездах и звездных остатках, но точно измерить это значение непросто.

«Мы вступаем в золотой век [космологии радиовсплесков]. Радиотелескопы следующего поколения вроде DSA-2000 и CHORD смогут уловить тысячи быстрых радиовсплесков, что позволит нам построить очень детализированную карту космической паутины», — добавил соавтор исследования Викрам Рави, доцент кафедры астрономии в Калифорнийском технологическом институте.

Радиотелескоп DSA-2000 строят в США. Он будет состоять из двух тысяч пятиметровых параболических антенн, разбросанных по площади 19 на 15 километров. По плану, DSA-2000 должен заработать в 2028 году. Радиотелескоп CHORD возводят в Канаде, рядом с «предшественником» CHIME. Он будет состоять из 512 тарелок, 64 из которых начнут работу к концу 2025 года. Помимо быстрых радиовсплесков, ученые будут использовать его для поиска новых галактик и измерения вещества во Вселенной.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

11 сентября, 17:29
Елизавета З.

«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
"Замедление света"... Хм... Что-то новенькое! Так, я что-то не понял, проблему тёмной материи закрываем, или нет?