Kaliforniya texnologiya instituti, Garvard-Smitson astrofizika markazi (CfA) va bir qator xalqaro ilmiy tashkilotlar astronomlari guruhi kosmologiyaning eng uzoq davom etgan sirlaridan biri — "yo'qolgan" barion moddasini aniqlash bo'yicha natijalarni taqdim etdi. Tadqiqot The Astrophysical Journal jurnalida chop etilgan va koinotning keng ko'lamli tuzilishini o'rganish uchun yangi vositaga aylangan tezkor radio portlashlari (FRB) tahliliga asoslangan.
Yo'qolgan materiya muammosi 1990-yillarning oxirida aniqlangan. Nazariy modellar va CMB ma'lumotlariga ko'ra, oddiy materiya (barionlar) koinotning umumiy moddasi va energiyasining taxminan 16% ni tashkil qilishi kerak. Biroq, galaktikalar va galaktika klasterlaridagi yulduzlar, gazning kuzatuvlari kutilgan massaning atigi yarmini qayd etdi. Olimlar qolgan qismi galaktikalar o'rtasida juda kam uchraydigan gaz shaklida tarqalgan deb taxmin qilishdi, ammo buni tasdiqlashning iloji bo'lmadi — mavjud usullar bunday nozik tuzilmalarni tuzatishga imkon bermadi.
Muammoni hal qilishning kaliti tezkor radio portlashlari bilan ta'minlandi — uzoq galaktikalardan keladigan bir necha millisekundlik kuchli radio to'lqin impulslari. Galaktikalararo muhitdan o'tayotganda FRB signallari elektronlar bilan o'zaro ta'sirlashib, dispersiyani keltirib chiqaradi: turli chastotalardagi radio to'lqinlar turli tezliklarda tarqalib, signal yo'lidagi moddalar miqdorini o'lchashga imkon beradi.
Tadqiqot so'nggi besh yil ichida turli radio teleskoplar tomonidan qayd etilgan 69 FRB tahliliga asoslangan. Ular orasida 9,1 milliard yorug'lik yili masofasidan kelgan rekord darajada uzoq bo'lgan FRB 20230521b portlashi bor edi. Ishning o'ziga xos xususiyati shundaki, har bir FRB uchun uning manba galaktikasini aniq aniqlash mumkin edi. Buning uchun dsa-110 radioteleskopik massivi ishlatilgan, u 0,1 yoy soniyagacha lokalizatsiyani ta'minlaydi. Bundan tashqari, kek, Palomar optik observatoriyalari, shuningdek Avstraliyadagi ASKAP radio teleskopi va boshqa asboblar ma'lumotlari qo'llanilgan.
Natijalar shuni ko'rsatdiki, barion materiyaning 76% galaktikalararo gazda joylashgan bo'lib, u "kosmik to'r" ni hosil qiladi — galaktika klasterlari orasidagi iliq plazma filamentlari tarmog'i. Moddaning taxminan 15% galaktikalar halosida, 9% esa galaktikalarning yulduzlari, sayyoralari va yulduzlararo gazida to'plangan. Ushbu ma'lumotlar standart model ΛCDM (Λ-sovuq qorong'u materiya) prognozlariga to'g'ri keladi va uning to'g'riligini tasdiqlaydi. Ilgari kuzatuv dalillarining etishmasligi modelning etarliligiga shubha tug'dirdi va alternativalarni izlashga undadi.
Tadqiqot mualliflarining ta'kidlashicha, frbdan foydalanish kosmologiyada yangi zamin yaratadi. Ushbu signallar Koinotning keng ko'lamli tuzilishi parametrlarini aniqlashtirish, neytrinolarning xususiyatlarini o'rganish, shuningdek, qorong'u materiyaning barion bilan o'zaro ta'sirini izlash uchun ishlatilishi mumkin. 2025 yilda Nevada shtatidagi yangi dsa-2000 radio teleskopi ishga ulanadi, u har yili 10 000 FRBGACHA ro'yxatdan o'tishi mumkin, bu esa bunday tadqiqotlarning aniqligi va ko'lamini sezilarli darajada oshiradi.
"FRBLAR tumandagi chiroq kabi ko'rinmas koinotni yoritdi. Endi biz ularni kosmosni o'rganish uchun universal vosita sifatida ko'rishimiz mumkin", dedi Liam Konnor, asarning bosh muallifi. Hammuallif Vera Glushevichning (USC) so'zlariga ko'ra, birinchi marta fizika va astrofizikada yangi kashfiyotlarga yo'l ochadigan turli xil sharoitlarda materiyaning tarqalishini modellashtirish va kuzatish mumkin edi.
