Znanstveniki so po desetletjih raziskav našli del »manjkajoče« navadne snovi v vesolju, ki je do zdaj kljub napredku opazovalne astronomije ostajala nepojasnjena. Nova študija, objavljena v reviji Nature Astronomy, je pokazala, da se je ta snov večinoma skrivala kot razpršen plin – v medgalaktičnem prostoru daleč stran od galaksij. Ključno vlogo pri odkritju so imeli hitri radijski sunki (FRB), redki, a izjemno močni izbruhi radijskih valov, ki prepotujejo ogromne razdalje v vesolju.
Znanstveniki že dolgo vedo, da običajna – t. i. barionska snov – predstavlja le okoli 15 odstotkov vse snovi v vesolju, vendar je bila skoraj polovica te snovi nezaznana. Zdaj so s pomočjo radijskih signalov, ki prihajajo iz 69 znanih lokacij, uspeli določiti njeno porazdelitev v prostoru.
»Vprašanje, ki nas je zaposlovalo, je bilo: kje se skriva preostanek te snovi? Zdaj vemo, da je razpršena v redki kozmični mreži, daleč proč od galaksij,« je povedal Liam Connor. Connor je profesor astronomije na Univerzi Harvard in vodilni avtor študije.
Navadna snov je sestavljena iz barionov – subatomskih delcev, kot so protoni in nevtroni – ki sestavljajo vse poznano: planete, zvezde, ljudi in tudi predmete, kot so piškoti ali čolni. Vendar pa večji del teh barionov ne ostane v galaksijah. Po podatkih raziskovalcev ogromne količine snovi izženejo iz galaksij siloviti dogodki, kot so supernove ali aktivnost supermasivnih črnih lukenj.
»Če bi bili zakoni fizike drugačni, bi morda vsa navadna snov padla v galaksije in tvorila zvezde. A tega ne opazimo. Snov ostane ujeta v kozmični divjini, v obliki vroče plazme,« pojasnjuje Connor.
FRB-ji razkrivajo nevidno snov
Odkritje temelji na analizi signalov FRB – skrivnostnih, a izjemno uporabnih naravnih pojavov, ki se pojavijo kot radijski izbruhi iz oddaljenih delov vesolja. Ko ti signali potujejo proti Zemlji, jih snov na poti razprši v različne valovne dolžine, podobno kot prizma razcepi svetlobo v mavrico. Z merjenjem te razpršitve so znanstveniki lahko natančno določili, koliko snovi je bilo na poti.
Od 69 FRB-jev, uporabljenih v raziskavi, jih je 39 zaznala mreža 110 teleskopov, imenovana Deep Synoptic Array, ki deluje v Owens Valley v Kaliforniji. Preostalih 30 izbruhov so zabeležili z drugimi radijskimi teleskopi. Najbolj oddaljeni signali so bili zaznani iz razdalje 9,1 milijarde svetlobnih let, kar je največ doslej za tovrstne meritve.
Nova razmerja v porazdelitvi snovi
Po analizi vseh podatkov so raziskovalci ocenili, da je približno 76 odstotkov navadne snovi locirane v medgalaktičnem prostoru, okoli 15 odstotkov v t. i. galaktičnih halojih – razpršenih sferah plina okoli galaksij – preostalih 9 odstotkov pa se nahaja v notranjosti galaksij v obliki zvezd in plina.
Študija je velik korak naprej pri razumevanju porazdelitve snovi po vesolju. Številna vprašanja so sicer še odprta. »Zdaj se lahko posvetimo še globljim vprašanjem, kot sta: kaj je pravzaprav temna snov in zakaj je tako težko neposredno izmeriti njeno prisotnost?« se sprašuje Connor.
Skrivnost temne snovi ostaja, a znanstveniki zdaj vsaj vedo, kje je skrit preostanek navadne – in to je bil eden največjih manjkajočih koščkov sestavljanke o sestavi vesolja.
Miha D. Kovač
[Foto: Pixabay/WikiImages]
