Yeni bir dönüm noktası çalışması, evrenin “eksik” maddesinin yerini tespit etti ve kayıtta en uzak hızlı radyo patlamasını (FRB) tespit etti. FRBS’yi rehber olarak kullanan Astrofizik Merkezi’nde gökbilimciler | Harvard & Smithsonian (CFA) ve Caltech, evrenin sıradan meselesinin dörtte üçünden fazlasının galaksiler arasındaki ince gazda saklandığını ve maddenin evrende nasıl etkileşime girdiğini ve davrandığını anlamak için ileriye doğru ileriye doğru ilerlediğini gösterdiler.
Yeni verileri, kozmik Web’de sıradan madde dağılımının ilk ayrıntılı ölçümünü yapmak için kullandılar. Araştırma dergide yayınlandı Doğa Astronomi.
Bilim adamları onlarca yıldır, evrenin sıradan veya öncelikle protonlardan oluşan baryonik maddesinin en az yarısının hesaplanmadığını biliyorlardı. Daha önce, gökbilimciler, galaksiler arasında çok ince, sıcak gaz şeklinde bu eksik kütlenin büyük miktarlarında ipuçlarını bulmak için X-ışını emisyonu ve uzak kuasarların ultraviyole gözlemlerini içeren teknikler kullanmışlardır. Bu madde sıcak, düşük yoğunluklu bir gaz olarak var olduğu için, çoğu teleskop için büyük ölçüde görünmezdi, bilim adamlarını tahmin etmeye bıraktı, ancak miktarını veya yerini doğrulamadı.
FRBS’ye girin – Bilim adamlarının yakın zamanda gösterdiği uzak galaksilerden parlak, parlak radyo sinyalleri evrendeki baryonik maddeyi ölçebilir, ancak şimdiye kadar yerini bulamadı. Yeni çalışmada, araştırmacılar ~ 11.74 milyon ışık yılı uzaklıktaki 60 FRB’leri analiz ettiler – Galaxy M81’de FRB20200120E – 9.1 milyar ışık yılı uzaklıkta – 20230521b FRB, rekordaki en uzak FRB. Bu, eksik maddeyi galaksiler veya galaksiler arası ortam (IGM) arasındaki boşluğa sabitlemelerini sağladı.
CFA astronomu ve yeni çalışmanın baş yazarı Liam Connor, “Onlarca yıllık ‘kayıp baryon problemi’ asla konunun var olup olmadığı ile ilgili değildi.” Dedi. “Her zaman: Nerede? Şimdi, FRBS sayesinde biliyoruz: Kozmik ağdaki galaksiler arasında yüzüyor.” Başka bir deyişle, bilim adamları artık “eksik” maddenin ev adresini biliyorlar.
Her FRB sinyalinin uzaydan geçerken ne kadar yavaşladığını ölçerek, Connor ve ekibi yolculuğu boyunca gazı izledi. Harvard’da astronomi yardımcı doçenti olan Connor, “FRBS kozmik fenerler gibi davranıyor” dedi. “Galaktik ortamın sisi boyunca parlıyorlar ve ışığın nasıl yavaşladığını tam olarak ölçerek, görmek için çok zayıf olsa bile bu sisi tartabiliriz.”
Sonuçlar açıktı: Evrenin baryonik maddesinin yaklaşık% 76’sı IGM’de yatmaktadır. Yaklaşık% 15 Galaxy Halo’larda bulunur ve yıldızlara veya soğuk galaktik gazın ortasında küçük bir kesir gömülür.
Bu dağıtım, gelişmiş kozmolojik simülasyonlardan gelen tahminlerle ortaya çıkıyor, ancak şimdiye kadar doğrudan doğrulanmadı.
Caltech’te astronomi yardımcı doçenti ve makalenin ortak yazarı Vikram Ravi, “Bu modern astronominin zaferi,” dedi. Diyerek şöyle devam etti: “FRBS sayesinde evrenin yapısını ve kompozisyonunu yepyeni bir ışıkta görmeye başlıyoruz. Bu kısa flaşlar, galaksiler arasındaki geniş alanları dolduran başka türlü görünmez maddeyi izlememize izin veriyor.”
Eksik Barons’u bulmak sadece bir adres defteri oluşturma veya nüfus sayımı alma konusunda bir egzersiz değildir. Onların dağıtımları, galaksilerin nasıl oluştuğu, evrendeki maddenin nasıl toplandığı ve ışığın milyarlarca ışık yılı boyunca nasıl seyahat ettiği konusunda derin gizemlerin kilidini açmanın anahtarını tutar.
Connor, “Baryons, yerçekimi ile galaksilere çekilir, ancak süper kütleli kara delikler ve patlayan yıldızlar onları geri çekebilir – sıcaklık çok yükselirse kozmik bir termostat gibi bir şeyleri soğutabilir.” Dedi. “Sonuçlarımız, bu geri bildirimin verimli olması, galaksilerden ve IGM’ye gaz patlatması gerektiğini gösteriyor.”
Ve bu FRB kozmolojisi için sadece bir başlangıç. Caltech’in Deep Synoptik Dizisi-110 (DSA-110) ‘nin CO-PI’si olarak hizmet veren Ravi, “Altın Çağ’a giriyoruz” dedi. “DSA-2000 ve Kanada Hidrojen Gözlemevi ve Radyo-Aktarım Dedektörü gibi yeni nesil radyo teleskopları binlerce FRB’yi algılayacak ve kozmik web’i inanılmaz ayrıntılarla haritalamamıza izin verecek.”
