Astronomer har länge vetat att en stor del av universums vanliga materia – det som kallas baryonisk materia – har varit ”saknad”. Det betyder inte att den är borta, utan att den har varit svår att upptäcka med våra teleskop. Nu har forskare vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) och Caltech löst detta mysterium genom att använda speciella radiosignaler från rymden. De har upptäckt att mer än tre fjärdedelar av denna materia gömmer sig i det tunna gasmolnet mellan galaxerna, som kallas det intergalaktiska mediet (IGM).
Tänk dig universum som ett jättestort nätverk, där galaxer är som knutpunkter och det intergalaktiska mediet är de tunna trådarna som binder allt samman. Denna gas är väldigt varm och utspridd, vilket gör den nästan osynlig för vanliga teleskop. För att hitta den använde forskarna snabba radioblixtar (FRB:er), som är korta, starka radiosignaler från avlägsna galaxer. Dessa blixtar fungerar som ”kosmiska ficklampor” – när de färdas genom rymden bromsas de upp av materian de passerar, och genom att mäta hur mycket de fördröjs kan forskarna räkna ut hur mycket materia som finns där.
I studien analyserade teamet 60 sådana FRB:er, inklusive den mest avlägsna som någonsin registrerats, FRB 20230521B, som kommer från cirka 9,1 miljarder ljusår bort. En annan, FRB 20200120E, är från galaxen M81 som bara är 11,74 miljoner ljusår bort. Resultaten visar att ungefär 76 procent av den baryoniska materian finns i IGM, medan cirka 15 procent är i galaxernas halor (de osynliga ”skal” av gas runt galaxer) och en liten del i stjärnor eller kall gas inne i galaxerna.
Denna upptäckt löser det så kallade ”saknade baryon-problemet”, som har varit ett mysterium i årtionden. Det stämmer också överens med vad dator-simuleringar av universum har förutspått. I framtiden kan nya radioteleskop, som Deep Synoptic Array-2000 (DSA-2000), hjälpa till att kartlägga denna ”kosmiska väv” ännu bättre och ge oss mer kunskap om hur galaxer bildas och hur ljuset reser genom universum.
Forskningen leddes av Liam Connor vid CfA och Harvard, tillsammans med Vikram Ravi vid Caltech. De använde data från befintliga teleskop och avancerade beräkningar för att tolka signalerna.
Sammanfattning
I denna studie har astronomer använt snabba radioblixtar för att lokalisera universums saknade baryoniska materia. De fann att 76 procent av den finns i det intergalaktiska mediet mellan galaxerna, vilket löser ett långvarigt mysterium och bekräftar teoretiska modeller. Detta ger nya insikter om universums struktur och galaxbildning.
Faktaruta: Förklaring av svåra begrepp
- Baryonisk materia: Detta är den vanliga materia som vi känner till, bestående av protoner och neutroner. Det inkluderar stjärnor, planeter och gas, till skillnad från mörk materia eller mörk energi som är osynliga och mystiska.
- Snabba radioblixtar (FRB:er): Korta utbrott av radiovågor från rymden, ofta från miljarder ljusår bort. De varar bara millisekunder men är extremt starka och används nu för att mäta osynlig materia.
- Intergalaktiskt medium (IGM): Den tunna, heta gasen som fyller utrymmet mellan galaxerna. Den är svår att se eftersom den är så utspridd och inte lyser starkt.
- Kosmisk väv: Universums storskaliga struktur, som ser ut som ett spindelnät med galaxer i noderna och gas i trådarna.
- Galaxhalor: Osynliga ”skal” av gas och materia runt galaxer, som sträcker sig långt utanför de synliga stjärnorna.
Taggar
- Rymden: Artikeln handlar om astronomiska upptäckter i universum, inklusive avlägsna galaxer och kosmiska strukturer, vilket direkt relaterar till utforskning av rymden.
- Fysik: Studien bygger på fysikaliska principer som hur radiovågor påverkas av materia, och löser ett problem inom kosmologi som är en gren av fysiken.
Extra taggar
- Kosmogoni och kosmologi: Artikeln skulle passa här i ett professionellt sammanhang eftersom den behandlar universums struktur, materiafördelning och simuleringar av kosmisk evolution.
- Astrofysik: Fokus på radioblixtar, intergalaktisk gas och galaxhalor gör den relevant för astrofysik, som studerar fysiken i himlakroppar och rymden.
Källor
- Phys.org-artikel: Astronomers have found the home address for the universe’s ’missing’ matter 0
- Originalvetenskaplig artikel: Publicerad i Nature Astronomy, ”A full accounting and partition of the missing baryons” av Liam Connor och Vikram Ravi m.fl. Tillgänglig på: https://www.nature.com/articles/s41550-025-02566-y (DOI: 10.1038/s41550-025-02566-y)
