Астрономи довели, що половина матерії Всесвіту зникла

Міжнародна команда астрономів зробила революційне відкриття, яке може розв’язати одну з найбільших загадок сучасної космології – куди зникла половина звичайної матерії у Всесвіті. Нове дослідження виявило, що розріджений водень, який оточує галактики, простягається значно далі, ніж вважалося раніше, і цілком може становити ту “втрачену” частину речовини, яку досі не вдавалося зафіксувати.

Відкриття стосується звичайної (баріонної) матерії – не темної речовини чи темної енергії, а тієї матерії, з якої складаються зірки, планети та інші космічні об’єкти. За сучасними оцінками, баріонна матерія становить лише близько 15% загальної маси Всесвіту, але навіть у межах цієї частки приблизно половину не вдавалося виявити в зорях, галактиках та інших спостережуваних структурах. Тепер астрономи з’ясували, що іонізований водень формує величезні, але надзвичайно розріджені ореоли навколо мільйонів галактик і утворює майже невидимі ниткоподібні структури між ними, створюючи так звану “космічну павутину”.

Для відкриття вчені проаналізували зображення понад 7 мільйонів галактик, отримані за допомогою спектрографа DESI (Dark Ener­gy Spec­tro­scop­ic Instru­ment) у США, та дані з Атакамського космологічного телескопа в Чилі. Замість прямого спостереження газу, який надзвичайно важко зафіксувати через його розрідженість, дослідники використали непрямий метод – вони вимірювали, як цей газ розсіює космічне мікрохвильове випромінювання, яке залишилося після Великого вибуху і присутнє у всьому Всесвіті.

Карта космічного мікрохвильового фонового випромінювання, отримана за допомогою Атакамського космологічного телескопа. Колами виділені місця, де іонізований газ водень розсіює випромінювання. (Зображення: ACT; Jour­nal of Cos­mol­o­gy and Astropar­ti­cle Physics)

Це відкриття може суттєво вплинути не лише на розв’язання питання про зниклу матерію, але й на наше розуміння поведінки чорних дір. Раніше вважалося, що надмасивні чорні діри в центрах галактик викидають потоки газу лише на ранніх стадіях свого існування. Проте нові дані свідчать, що вони можуть активуватися повторно, вмикаючись і вимикаючись у своєрідному циклі активності, що суттєво впливає на розподіл газу навколо галактик.

Науковці планують інтегрувати отримані результати в чинні космологічні моделі для точнішого опису еволюції матерії у Всесвіті. За словами авторів дослідження, наступним важливим кроком стане широке залучення цих даних у наукове моделювання, що дозволить значно точніше оцінити структуру і склад космічного простору.