Согласно существующим космологическим теориям, подкрепленным результатами практических наблюдений, всего пять процентов от общего количества материи во Вселенной приходятся на нормальную (барионную) материю, которую можно “увидеть, пощупать и попробовать на вкус”. Где же находится недостающая большая часть материи – является одной из самых больших загадок, так и не разгаданных современной наукой на сегодняшний день. И недавно международная группа ученых-астрономов разработала новый метод, который позволит обнаружить и изучить невидимую материю. А в роли детектора этой материи выступят быстрые радиоимпульсы (fast radio bursts, FRB), которые сами по себе являются еще одной космологической загадкой.
Существующие теории и математические модели дают нам достаточно точное количество материи, которая образовалась в момент Большого Взрыва. Но когда ученые заглядывают в далекое прошлое, изучая удаленные на огромные расстояния звезды, планеты, галактики и черные дыры, они видят, что после одного момента прошлого огромное количество материи попросту исчезает.
Согласно имеющимся данным в нынешней Вселенной отсутствует порядка 40 процентов обычной материи. Эта материя, по некоторым гипотезам, может находиться в форме очень разреженного космического газа в холодной пустоте межзвездного космического пространства и в объеме так называемых войдов, областей космоса, полностью лишенных звезд, планет и других “сгустков” материи. Плотность этого газа настолько мала, что на кубический метр приходится даже не один атом, а всего один электрон. И естественно, что материя, находящаяся в таком разреженном состоянии, очень трудно поддается обнаружению.
И ключевым моментом распутывания этой тайны может стать, как уже упоминалось выше, другая тайна – быстрые радиоимпульсы, которые являются кратковременными, длительностью в миллисекунды, но чрезвычайно энергонасыщенными вспышками радиоизлучения. Эти вспышки прибывают на землю в случайном порядке из разных уголков ночного неба и, согласно общепринятой теории, их источниками являются или пульсары, или магнетары.
Ученые из Австралии тщательно изучили пять случаев регистрации телескопом ASKAP быстрых радиоимпульсов. При этом, были отобраны только те импульсы, сигналы которых прошли по космосу невероятно огромные расстояния, прежде чем достигнуть Земли. Если бы радиоволны этих сигналов двигались в абсолютном вакууме, то все частотные составляющие прибыли на Землю в один момент времени. Однако, в имеющихся данных была обнаружена задержка между моментами прибытия сигналов различной частоты, и это указывает на то, что сигналы взаимодействовали с молекулами материи, которые попадались на их пути.
Для того, чтобы выяснить количество материи, оказавшей влияние на распространение сигналов быстрых радиоимпульсов, знания только величины одной задержки еще недостаточно. Для этого ученым пришлось при помощи других типов астрономических измерений определить расстояние до места происхождения быстрого радиоимпульса. И когда все вычисления были сделаны, была проведена дополнительная экстраполяция, показавшая, что полученное количество этой невидимой материи приблизительно укладывается в величины, предсказываемые современными теориями.
Очень важно отметить, что речь сейчас идет не о таинственной темной материей, которая является еще одной совершенно отдельной темой. Эта обнаруженная “недостающая” материя представляет собой обычную барионную материю, из которой состоит все нас окружающее.
Однако, данных, имеющихся сейчас на руках ученых, еще недостаточно для того, чтобы можно было провозгласить со всей уверенностью об обнаружении недостающей части материи. Пять быстрых радиоимпульсов не в состоянии обеспечить необходимую статистическую вероятность и точность получаемых результатов. Эта точность будет постоянно увеличиваться, когда астрономические инструменты будут регистрировать дополнительные быстрые радиоимпульсы. И только когда их число перевалит за сотню, в распоряжении ученых появится более четкая картина, вырисовывающая реальное положение дел в данной области.