Bild https://www.cfa.harvard.edu En banbrytande studie ledd av Centrum för astrofysik | Harvard & Smithsonian (CfA) har lokaliserat universums "saknade" materia med hjälp av snabba radioblixtar (FRB). Korta ljusstarka radiosignaler från avlägsna galaxer. Illustratörens bild ovan avbildar en ljus puls av radiovågor (FRB) på sin färd genom stoff och gas mellan galaxer. Det så kallade intergalaktiska mediet. Långa våglängder visas i rött vilka saktas ner jämfört med kortare blåare våglängder vilket gör det möjligt för astronomer att "väga" den annars osynliga vanliga materian. Foto: Melissa Weiss/CfA
I en ny banbrytande studie har lokaliserats platsen
för universums "försvunna" materia och upptäckts den mest avlägsna
snabba radioblixten (FRB) som hittills registrerats. Med radioblixtar som
vägledning har astronomer vid Centrum för astrofysik | Harvard &
Smithsonian (CfA) och Caltech visat att mer än tre fjärdedelar av universums
vanliga materia är dold i den tunna gasen mellan galaxer vilket är ett stort
steg framåt för att förstå hur materia interagerar och beter sig i universum. Forskarna
har använt den nya datan till att göra den första detaljerade mätningen av
vanlig materias fördelning i den kosmiska väven.
I årtionden har forskare vetat att minst hälften av
universums vanliga materia (baryoniska materia sådan vi består av bland annat) som främst består av protoner
inte kunde redovisas då man inte visste var den fanns. Tidigare har astronomer
använt sig av bland annat röntgenstrålningsfältet och ultravioletta
observationer av avlägsna kvasarer för att söka efter ledtrådar till stora
mängder av denna saknade massa kanske i form av mycket tunn, varm gas mellan
galaxerna. Eftersom materian existerar som het gas med låg densitet var den i
stort sett osynlig för de flesta teleskop. Men forskarna kunde uppskatta att
den fanns men inte bekräfta dess mängd eller plats.
Här kom radioblixtar in i bilden korta, ljusstarka
radiosignaler från avlägsna galaxer som forskare först nyligen har visat kan
mäta materia (obs det handlar inte om
mörk materia) i universum, men som tills nu inte har kunnat hitta dess
position.
I den nya
studien analyserade forskarna 60 radioblixtar, från ~11,74 miljoner ljusår bort
ex FRB20200120E till galaxen M81 som finns ~9,1 miljarder ljusår bort. FRB
20230521B är den mest avlägsna radioblixt som registrerats. Detta gjorde det
möjligt att koppla den försvunna materian till utrymmet mellan galaxer eller som det kallas det intergalaktiska mediet (IGM).
– Det flera decennier gamla problemet med den
försvunna baryonen handlade aldrig om huruvida materian existerade, beskriver
Liam Connor, astronom vid CfA och huvudförfattare till den nya studien.
"Det var alltid: Var är den? Nu, tack vare radioblixtar, vet vi att tre
fjärdedelar av den flyter mellan galaxer i form av mycket tunn gas i det
kosmiska nätet. Med andra ord känner forskarna nu till var den
"försvunna" materian finns.
Studien publicerades i dagarna i Nature Astronomy.
