Не в планетах и не в галактиках: ученые выяснили, где на самом деле скрывается 90% материи Вселенной

Большая часть обычной материи Вселенной не сосредоточена в звездах или галактиках. Новые наблюдения показали, что она преимущественно находится в пространстве между галактиками. Это позволило впервые завершить полную "перепись" атомной материи, предусмотренной теорией Большого взрыва, сообщает Space.

Теория Большого взрыва утверждает, что около 5% содержимого Вселенной состоит из обычной, или барионной, материи — атомов из протонов, нейтронов и электронов. Однако десятилетиями астрономы не могли найти значительную часть этой материи в видимых объектах. Звезды, как выяснилось, содержат лишь около 0,5% всей материи Вселенной.

Самым вероятным "хранилищем" оказалось темное пространство между галактиками. Несмотря на представление о вакууме, межгалактическая среда заполнена чрезвычайно разреженным, но очень горячим газом. Он образует нитевидную структуру, известную как космическая паутина.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Темная материя может превращать планеты в черные дыры

Плотность межгалактической среды составляет примерно один атом на кубический метр. Это в миллиарды раз меньше плотности воздуха на Земле. В то же время из-за гигантских размеров Вселенной, диаметр которой достигает около 92 миллиардов световых лет, общее количество материи там огромно.

Наблюдать этот газ сложно из-за его температуры в миллионы градусов. Он излучает преимущественно в рентгеновском диапазоне, а чувствительность рентгеновских телескопов ограничена. Поэтому астрономы обратились к другому инструменту — быстрых радиовсплесков.

Быстрые радиовсплески — это сверхкороткие, но сверхмощные импульсы радиоволн, открытые в 2007 году. За миллисекунду они могут излучать столько же энергии, сколько Солнце за несколько дней. Современные исследования связывают их с магнетарами — нейтронными звездами со сверхмощным магнитным полем.

Когда радиовсплески проходят сквозь межгалактический газ, их сигнал "растягивается" из-за взаимодействия с электронами. По степени этого рассеивания астрономы могут определить, сколько материи было на пути сигнала. Это превратило быстрые радиовсплески в инструмент исследования космической паутины.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Виновата темная материя: в Млечном Пути наблюдается избыток гамма-излучения

В исследовании, опубликованном в июне 2025 года, ученые из Калифорнийского технологического института и Гарвардского центра астрофизики проанализировали 69 быстрых радиовсплесков. Для этого они использовали массив из 110 радиотелескопов в Калифорнии. Результаты позволили впервые точно распределить всю обычную материю Вселенной.

Выяснилось, что около 76% обычной материи находится в межгалактическом пространстве. Еще 15% сосредоточены в галактических ореолах — разреженных оболочках вокруг галактик. Лишь 9% приходится на звезды и холодный газ внутри галактик.

Эти данные стали важным подтверждением теории Большого взрыва. Она предполагает именно такое количество обычной материи, образовавшейся в первые минуты существования Вселенной. Завершение этой "переписи" считают одной из ключевых проверок космологической модели.

Количество известных быстрых радиовсплесков уже достигает нескольких тысяч. Будущие радиотелескопные массивы могут довести темпы их обнаружения до 10 тысяч в год. Это позволит не только считать атомы, но и создавать трехмерные карты космической паутины.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Новая карта Вселенной похожа на очередное доказательство того, что космос сформировала темная материя

Несмотря на этот прогресс, большая часть Вселенной все еще остается загадкой. Основную массу и энергию составляют темная материя и темная энергия. Темная материя превосходит обычную более чем в пять раз и удерживает галактики вместе, а темная энергия отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Хотя природа темной материи до сих пор неизвестна, ее существование подтверждается гравитационным линзированием. Видимой материи недостаточно, чтобы объяснить наблюдаемое искривление света.

"Одна загадка, возможно, разгадана, но большая загадка все еще остается загадкой", — подытожил профессор астрономии в Университете Аризоны Крис Импи.

Ранее ученые определили обратную сторону Луны как идеальное место для раскрытия тайн темной материи. Исследования показывают, что анализ слабых радиосигналов водорода из эпохи космических "Темных веков" позволит выяснить массу частиц темной материи и определить ее температуру.