Астрономи обявиха значително откритие, което разрешава дългогодишна загадка в космологията – местоположението на около половината от обикновената материя във Вселената.
Тази материя, която изгражда всичко видимо – от звезди и планети до нас самите – отдавна е предмет на интензивни изследвания, тъй като наблюденията показваха, че голяма част от нея липсва.
Къде се криеше "липсващата" материя?
Учените вече смятат, че са открили тази "липсваща" материя под формата на силно разреден газ, разпръснат в огромните пространства между галактиките. Този газ образува така наречената междугалактическа среда – нещо като мъгла, която се простира между звездните купове.
Досега изчисленията за общото количество обикновена материя се базираха на остатъчната светлина от Големия взрив преди около 13,8 милиарда години. Въпреки това, почти половината от очакваната материя не беше открита чрез традиционни методи.
Професор Лиъм Конър от Харвардския университет, водещ автор на изследването, публикувано в списание Nature Astronomy, обяснява: „Въпросът, който ни вълнуваше, беше къде се крие тази материя. Отговорът изглежда е: в разпръснатата мъглява космическа мрежа, далеч от галактиките.“ По-малка част от липсващата материя се намира и в ореолите около галактиките, включително нашия Млечен път.
Как беше открита?
Откритието стана възможно благодарение на използването на бързи радиоимпулси (FRBs) – мощни, кратки изблици от радиовълни, идващи от далечни точки на Вселената. Въпреки че точната им природа все още е загадка (водещата хипотеза е, че произлизат от силно намагнетизирани неутронни звезди), тези импулси служат като космически "сонар".
Докато радиовълните пътуват от източника на FRBs към Земята, те се разсейват в различна степен. Това разсейване зависи пряко от количеството материя по пътя им. Изследователите са анализирали 69 такива сигнала, засечени с мрежа от 110 телескопа в Калифорния и други обсерватории. Някои от тези сигнали са изминали разстояние до 9,1 милиарда светлинни години, което ги прави най-отдалечените измерени досега.
Разпределението на обикновената материя
След като обикновената материя беше локализирана, учените успяха да определят и нейното разпределение:
- Около 76% от нея се намира в междугалактическото пространство.
- Около 15% – в ореолите около галактиките.
- Останалите 9% са концентрирани в самите галактики, основно под формата на звезди и газ.
Бариони срещу Тъмна материя
Обикновената материя е изградена от бариони – субатомни частици като протони и неутрони, които са в основата на атомите. Важно е да се прави разлика между обикновена материя и тъмна материя.
"Хората, планетите и звездите са изградени от бариони. Тъмната материя обаче е загадъчна и съставлява по-голямата част от материята във Вселената. Все още не знаем каква нова частица или вещество я образува. Знаем точно какво представлява обикновената материя, просто не можехме да я локализираме досега", обяснява професор Конър. Тъмната материя е известна само чрез гравитационния си ефект на големи мащаби и остава една от най-големите мистерии в съвременната физика.
Как е попаднала там?
Учените смятат, че огромните количества газ са били изхвърлени в космическото "нищо" чрез мощни физични процеси – експлозии на масивни звезди като свръхнови и изригвания от свръхмасивни черни дупки в галактиките. Тези събития разпръскват материята на огромни разстояния. Газът обикновено не е в стандартното си състояние, а под формата на плазма – съставена от разделени електрони и протони.
Това фундаментално откритие не само запълва важна липса в разбирането ни за Вселената, но и отваря нови пътища за изследване. Какви други тайни може да крие тази междугалактическа мъгла и какво ще ни разкрие за еволюцията на космическата мрежа?
