Астрономи претеглиха Млечния път и откриха, че липсват огромни количества материя

Въпреки че FRBs все още са мистерия, новите наблюдения на този странен феномен могат да помогнат на астрономите да научат повече за нашия собствен галактичен квартал. В ново изследване, представено на пресконференция на 241-вата среща на Американското астрономическо общество, екип от астрономи от Калифорнийския технологичен институт (Калтек) съобщи, че е измерил масата на нашия Млечен път с помощта на FRB – и се оказва, че нашата галактика е по-лека от очакваното.

Астрономите от Калтек са построили обсерватория, наречена Deep Synoptic Array (DSA) – колекция от 110 радиоантени, сгушена в долината Оуенс в Централна Калифорния, за да направят по-прецизни измервания на FRB.

Тяхната цел била да определят местоположението в небето на всеки FRB, който наблюдават, за да разберат откъде произлизат тези импулси. Задачата изисква много детайлна резолюция – все едно да забележите стотинка на повърхността на Луната.

В същото време масивът трябва да изследва голяма част от небето, за да има някаква надежда да забележи изключително кратките изблици. Изследването на голямо количество небе означава обработка на много данни, така че компютрите на масива обработват 24 гигабайта в секунда. Това е далеч отвъд възможностите на повечето компютри, с които взаимодействаме.

В дългосрочен план астрономите се надяват да построят още по-модерна FRB обсерватория, наречена DSA-2000 – набор от две хиляди радиоантени – в пустинята Невада. Но дори DSA е мощен инструмент за наблюдение на FRB.

„DSA сега е водещият световен инструмент за тази цел“, казва Викрам Рави, астроном от Калтек. Само през 2022 г., през първата си година на работа, DSA-110 помогнал на астрономите да открият точното място на 30 FRB. Способността за точно определяне е особено важна, казва Рави. „Като разберем каква е средата на FRBs, можем да кажем нещо за техния произход.“

И не само че тези наблюдения дават на астрономите указания за мистерията FRB, те също разкриват невидима материя навсякъде около нас. „Както се оказа, повече от 80% от барионната материя – не тъмна материя, а всъщност материя като вас и мен – е невидима в близката Вселена“, казва Рави.

Тази скрита материя наистина е разпръсната, което затруднява откриването ѝ от телескопите. (Тъмната материя е мистериозно вещество, което астрономите не могат да видят пряко, но наблюдават чрез гравитационния ѝ подпис върху галактиките.)

Тъй като радиовълните пътуват от далечни галактики до нашите антени на Земята, определени честоти на вълните ще бъдат забавени – индикатор за това колко неща има между наблюдателя и FRB. Данните от DSA разкрили, че нашият Млечен път има много по-малко нормална материя, отколкото са очаквали астрономите. Докато по-голямата част от Вселената е изградена от около 16% обикновена материя и 84% тъмна материя, нашият Млечен път има по-малко от 10% обикновена материя и над 90% тъмна материя, са установили изследователите.

Тази неочаквана лекота може да подсказва за взривове в миналото на нашата галактика.

„Тези резултати силно подкрепят сценарии, предсказани от симулации на образуване на галактики, при които процесите на обратна връзка изхвърлят материята от ореолите на галактиките“, казва Рави. Тези процеси са „фундаментални за образуването на галактики, при което материята се издухва от галактиките на цикли“, добавя той.

Това е само първата година на наблюдения с DSA, пуснат в експлоатация през февруари 2022 г., и обсерваторията все още се развива, като само 63 от 110-те чинии участват в новото изследване.

Изследването на учените е прието за публикуване в The Astrophysical Journal и е достъпно на сървъра за препринт arXiv.org.