Одесский кинофестиваль

Как укрепить иммунитет

Модные джинсы

Тесты

Самое дорогое

Співають всі

Обнаружена недостающая часть Вселенной

Астрофизики смогли найти отсутствующие барионы, изучая загадочные быстрые радиовсплески

На протяжении последних 20 лет ученые бились над решением одной из главнейших загадок Вселенной – "проблемой отсутствующих барионов". В начале 90-х годов XX века при изучении космоса, астрофизики сделали удивительное открытие – обычная материя составляет лишь 5% от всей массы Вселенной. Остальное недостающее вещество приписали к темной материи и темной энергии, которые до сих пор не могут объяснить. Однако недавно появилась подсказка в решении космологической загадки. Команда из Калифорнийского университета во главе с двумя астрофизиками, Хавьером Прочаска и Жан-Пьером Маккваром, смогли наконец найти это потерянное вещество Вселенной.

Их компьютерное моделирование предсказало, что большая часть недостающей материи скрывается в горячей плазме с низкой плотностью и температурой в миллион градусов, которая пронизывает всю Вселенную. Она была названа "теплой-горячей межгалактической средой" (warm-hot intergalactic medium) или WHIM. Ее существование решило бы проблему пропавших барионов. Однако это моделирование было проведено еще в 90-х и подтвердить ее наличие во Вселенной не представлялось возможным.

За последние 20 лет различные команды астрономов привлекли к охоте за недостающим веществом почти все крупнейшие обсерватории Земли. Было несколько ложных тревог, и лишь одна команда в конце концов связала WHIM с газом вокруг галактик. Но одного слабого подтверждения было мало.

Смотрите также в сюжете о том, как астронавты питаются в космосе:

Прорыв в решении проблемы произошел в 2007 году. Тогда Дункан Лоример, астроном из Университета Западной Вирджинии, сообщил об открытии космологического феномена, известного как быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts, FRB). Это чрезвычайно короткие высокоэнергетические импульсы радиоизлучения. Космологи и астрономы до сих пор не знают, что их создает, но они, похоже, происходят из далеких-далеких галактик.

Источники, чем бы они ни были, излучают FRB менее тысячной доли секунды, и изначально все длины волн путешествуют в одном тесном пучке. Так что если кому-то повезет — хотя, зная огромные энергии этих радиовсплесков, скорее не повезет — оказаться рядом с источником FRB, то он сможет уловить все длины волн одновременно. Но когда радиоволны проходят через материю, они слегка замедляются. И чем больше длина волны, тем сильнее она "чувствует" материю. Это похоже на сопротивлении воздуха. По-научному это "сопротивление ветра" называется дисперсией.

Читайте также:

Ее влияние на радиоволны невероятно мало, но космос велик. К тому времени, когда FRB пролетит миллионы или даже миллиарды световых лет, чтобы достичь Земли, дисперсия замедлит более длинные волны настолько, что они прибывают почти на секунду позже, чем более короткие волны. В этом и заключается потенциал радиовсплесков для "взвешивания" барионов Вселенной. Измеряя распространение различных длин волн в пределах одного FRB, можно точно вычислить, через какое количество вещества — сколько барионов — прошел радиовсплеск на своем пути к Земле.

Однако оставалась последняя проблема. Чтобы точно измерить плотность барионов, нужно знать, откуда к нам прилетел FRB. Зная исходную галактику, можно выяснить, как долго к нам путешествовал радиовсплеск. Учитывая это и степень рассеивания, которую он испытал, теоретически можно вычислить количество вещества, через которое он прошел по пути к Земле. К сожалению, телескопы в 2007 году были недостаточно хороши, чтобы точно определить, из какой галактики появился FRB, они могли лишь детектировать их.

Читайте также:

Прошло 11 лет до того момента, когда команда Прочаски и Макквара смогла локализовать первый быстрый радиовсплеск. В августе 2018 года их совместный проект под названием CRAFT стал использовать радиотелескоп Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), расположенный в глухом уголке Западной Австралии, для поиска FRB. Этот новый телескоп, которым управляет Национальное научное агентство Австралии CSIRO, может наблюдать огромные участки неба, примерно в 60 раз больше полной Луны, и он может одновременно обнаруживать радиовсплески и точно определять, откуда они пришли.

ASKAP уловил свой первый FRB спустя месяц после начала работы. Как только астрофизики узнали точную часть неба, откуда пришли радиоволны, они тут же использовали телескоп Кека на Гавайях, чтобы определить, из какой галактики пришел FRB и как далеко она от Земли. Так, первый обнаруженный ими радиовсплеск пришел из галактики DES J214425.25–405400.81, которая находится на расстоянии около 4 миллиардов световых лет от нас. Однако команде нужно было поймать еще несколько радиовсплесков, чтобы получить статистически значимое количество барионов во Вселенной, и для этого нужно было просто сидеть и ждать.

Читайте также:

К середине июля 2019 года Прочаска и Макквар обнаружили еще пять таких событий — достаточно, чтобы выполнить первые расчеты дисперсии и наконец-то решить проблему отсутствующих барионов. К их удивлению, полученные данные идеально соответствовали теории, предсказавшей 5-процентное количество обычной материи во Вселенной.

"Мы обнаружили все отсутствующие барионы, разгадав эту космологическую загадку и положив конец двум десятилетиям поиска", — сказал Прочаска.

Читайте также:

Однако этот результат — только первый шаг. Астрофизики пока что смогли оценить количество барионов во Вселенной, но имея только шесть результатов невозможно построить полную карту "отсутствующих барионов". И хотя это доказывает, что WHIM точно существует, пока неизвестно, как она распределяется. Считается, что она является частью обширной нитевидной сети газа, которая соединяет галактики, так называемой "космической паутины", но требуется регистрация около сотни быстрых радиовсплесков, чтобы космологи смогли начать строить точную карту этой паутины.

Напомним, что ранее ученые усомнились в существовании темной материи. Также физики поставили под сомнение главную теорию Стивена Хокинга.

Реклама
Самые важные и интересные новости всегда под рукой
Life Сегодня в telegram-канале Подпишись на RSS-канал Life Сегодня на Google News
Реклама
Гороскоп
Твой гороскоп на Сегодня
Читать гороскоп
Just do it
Полезный совет на Сегодня
Есть ягоды каждый день
Почему это важно?
Лайфхак дня
Как бюджетно обновить гардероб
Хакнуть
Сольник звезды
DOROFEEVA
31 июля / 20:00
5 главных концертов июля
Достойный ли сервис на отдыхе в Украине?
Узнать больше об отдыхе
Спецпроект
Календарь лайфхаков на лето
Июль
Лайфхаки по календарю
Гороскоп
Твой гороскоп на неделю
1 - 7 августа
Читать гороскоп
Самый дорогой спецтопик
Дороже просто не найдешь
Аренда VIP-яхты — ₴27 000/час
За что такие деньги?
тест
Сможешь отличить дизайнерскую одежду от вещей с рынка?
Попробовать
Где купаться
Топ пляжей недалеко от Киева
Хочу узнать!

Нажимая на кнопку «Принять» или продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с правилами использования файлов cookie.

Принять