Мистериозните бързи радио избухвания помагат на астрономите да определят космическите „липсващи“ материя

Регистрирайте се за бюлетина за научна доктрина на CNN. .

Астрономите са употребявали мистериозни бързи радио прояви или ярки светлини от милисекунда от радиовълни от космоса, с цел да им оказват помощ да проследят част от изчезналата материя във Вселената.

Тъмната материя и тъмната сила съставляват по -голямата част от Вселената. Тъмната материя е загадъчно вещество, което оформя Космоса, до момента в който тъмната сила е мощ, която форсира скоростта на разширение на Вселената, съгласно НАСА. И двете са невъзможни да се следят непосредствено, само че могат да бъдат открити заради гравитационните им резултати.

Но останалата част от Вселената е направена от галактически бариони или елементарна материя, които могат да бъдат открити в дребни частици, наречени протони и неутрони.

„ Ако добавите всички звезди и планети и леден газ, които виждате с вашите телескопи, това е единствено по -малко от 10% от елементарната материя във Вселената “, споделя Лиъм Конър, помощник по астрономия в Харвардския университет.

Докато астрономите смятаха, че по -голямата част от елементарната материя на Вселената плава в пространствата сред галактиките, наречена междугалактична среда или в разширените ореоли на галактиките - големи, сферични райони, в това число звезди и парещ газ - те не можеха да мерят тази материя, сходна на мъгла. Това е по този начин, тъй като елементарната материя излъчва светлина при разнообразни дължини на вълната, само че огромна част от нея е толкоз дифузна, че е като да се опиташ да забележи мъгла, споделят астрономите.

Неспособността да се открие почти половината от елементарната материя на Космос докара до десетилетия космологична битка, наречена изчезналия проблем с барион.

Сега Конър и неговите сътрудници непосредствено следят изчезналата материя, употребявайки мигането на бързи радио прояви, с цел да очертаят всъщност това, което не може да се види преди. Те оповестиха за своите открития в ново изследване, оповестено в понеделник в списанието Nature Astronomy.

„ FRBS свети през мъглата на междугалактичната среда и посредством точно премерване по какъв начин светлината се забавя, можем да претеглим тази мъгла, даже когато е прекомерно слаба, с цел да забележим “, споделя Конър, водещ създател на вестника. Голяма част от работата на проучването се организира, до момента в който Конър беше теоретичен помощник в Калифорнийския софтуерен институт.

Надолу по пътя астрономите имат вяра, че могат да употребяват бързи радио прояви, с цел да оказват помощ за осветяването на другояче невидимата конструкция на Вселената.

Мигащите светлини водят пътя

Повече от хиляда бързи радио прояви или FRBS са открити от откриването им през 2007 година Само към 100 са проследени до галактиките, съгласно създателите на проучването. Астрономите към момента не са сигурни в точните аргументи зад изблиците, само че намирането на повече от тях може да разкрие своя тъмен генезис.

За да осветява изчезналата материя, новият разбор разчита на примес от следени по -рано бързи радио прояви, както и ярки светкавици, които в никакъв случай не са били следени, до момента в който проучването не се организира.

69-те бързи радио прояви, изследвани в изследването, съществуват на дистанции от 11,74 милиона до близо 9,1 милиарда светлинни години от Земята. Най -отдалеченият, наименуван FRB 20230521B, е открит по време на проучването и е актуалният собственик на върха за най -отдалечения бърз радио пръсване, следен в миналото.

Екипът на изследването употребява дълбокия синоптичен масив, мрежа от 110 радио телескопа, с цел да откри и разпознава 39 от бързите радио прояви в изследването. Телескопният масив, предопределен да наблюдава бързо радио избухва до своите произходни точки, се намира покрай Бишоп, Калифорния, в Радио Обсерватория на Caltech's Owens Valley. Обсерваторията на W. M. Keck в Хавай и обсерватория Паломар покрай Сан Диего оказа помощ за измерването на дистанциите сред бързите радио прояви и Земята. А останалите 30 бързи радио прояви бяха открити от австралийския квадратен километров масив Pathfinder и други телескопи по целия свят.

Когато радиовълните пътуват, защото бързото радио се спука към земята, тяхната светлина може да бъде измерена в разнообразни дължини на вълната, които се популяризират. Доколко светлината се популяризира зависи от това какъв брой има значение по пътя си.

Екипът съумя да мери какъв брой сигнал за бързо радио пръсване се забави, когато мина през пространството, преди да доближи Земята, осветявайки газа, който среща по пътя.

Скоростта на бързите радио прояви може да бъде повлияна от това, през което пътуват, което значи, че другите дължини на вълната на светлината идват в друго време. Докато дълги, алените дължини на вълната пътуват по -бавно, с цел да стигнат до Земята, по -късите дължини на вълните на по -сини идват по -бързо. Всяка дължина на вълната разреши на астрономите да мерят невидимата материя.

Кратките импулси на бързите радио прояви са от решаващо значение за това премерване, защото те работят като мигащи галактически маяци, сподели Конър.

„ Можем да измерим доста тъкмо какъв брой се забавя радио импулсът при разнообразни дължини на вълната (нарича се плазмена дисперсия) и това дейно регистрира всички бариони “, сподели Конър. „ За звезда, която свети непрестанно или източник, който не е в радиото, не можем да измерваме този„ дисперсионен “ефект. Тя би трябвало да бъде импулсивна, къса и по дължини на радио вълната. "

Екипът съумя да употребява дисперсията на светлината, с цел да картографира и мери материята по пътя на бързите радио прояви.

„ Сякаш виждаме сянката на всички бариони, с FRBS като подсветка “, споделя в изказване съавторът Викрам Рави, помощник по астрономия в Caltech. " Ако видите човек пред себе си, можете да разберете доста за тях. Но в случай че просто видите тяхната сянка, към момента знаете, че те са там и почти какъв брой са огромни. "

След като картографира всички бързи радио експлоадирания и материята, през които минаха и осветени, екипът дефинира, че 76% от галактическото вещество съществува като парещ газ с ниска компактност в пространството сред галактиките. Други 15% могат да бъдат открити в космически ореоли, до момента в който останалата част е ситуирана в самите галактики като звезди, планети или леден газ.