Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová studie určila, kde se ve vesmíru nachází „chybějící“ hmota (míněno: chybějící běžná hmota, nikoliv temná hmota); vědci současně detekovali nejvzdálenější zaznamenaný rychlý rádiový záblesk (fast radio burst, FRB). Astronomové z Center for Astrophysics / Harvard & Smithsonian (CfA) a Caltechu s využitím FRB jako vodítka ukázali, že více než tři čtvrtiny běžné hmoty vesmíru se skrývají v řídkém plynu mezi galaxiemi.
Vědci již desítky let vědí, že nejméně polovina běžné neboli baryonové hmoty vesmíru – složené převážně z protonů (poznámka: tj. lehký vodík) – se nám nějak schovává. Dříve astronomové pomocí technik zahrnujících rentgenové záření a pozorování vzdálených kvasarů v ultrafialové oblasti našli náznaky obrovského množství této chybějící hmoty v podobě velmi řídkého, teplého plynu mezi galaxiemi. Protože tato hmota existuje jako horký plyn s nízkou hustotou, byla pro většinu dalekohledů z velké části neviditelná. Astronomové mohli její množství nebo umístění pouze odhadovat.
V nové studii vědci analyzovali 60 FRB od vzdálenosti ~11,74 milionu světelných let – FRB20200120E v galaxii M81 – až po vzdálenost ~9,1 miliardy světelných let – FRB 20230521B, nejvzdálenější zaznamenaný FRB. To jim umožnilo určit, že chybějící hmota se nachází v prostoru mezi galaxiemi (mezigalaktickém prostředí).
„Desítky let starý ‚problém chybějících baryonů‘ se nikdy netýkal toho, zda tato hmota existuje,“ řekl Liam Connor z CfA a hlavní autor nové studie. „Vždycky šlo o to, kde se nachází. Nyní to díky FRB víme: tři čtvrtiny z ní se vznášejí mezi galaxiemi v kosmické pavučině.“
Connor a jeho tým měřili, jak moc se každý signál FRB zpomalil při průletu vesmírem, a sledovali tak plyn, který se záblesku stavěl do cesty. „FRB fungují jako kosmické svítilny,“ řekl Connor. „Svítí skrze mlhu mezigalaktického prostředí a přesným měřením toho, jak se světlo zpomaluje, můžeme tuto mlhu zvážit, i když je příliš slabá na to, abychom ji přímo viděli.“ (poznámka: ad „zpomalení světla“ – chápu to tak, že je plynem absorbováno a pak zase vyzářeno)
Výsledky byly jednoznačné: přibližně 76 % baryonové hmoty vesmíru se nachází v mezigalaktickém prostředí. Přibližně 15 % je v haló galaxií a malá část je pohřbena ve hvězdách nebo uprostřed chladného galaktického plynu.
Toto rozložení odpovídá předpovědím z pokročilých kosmologických simulací, ale až dosud nebylo nikdy přímo potvrzeno.
Liam Connor et al, A gas-rich cosmic web revealed by the partitioning of the missing baryons, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02566-y
Zdroj: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics / Phys.org, přeloženo / zkráceno
