Где прячутся потерянные атомы Вселенной экспресс
Бухгалтер пересчитал все заводы, склады и магазины, но баланс не сходится — половина товара будто испарилась. Примерно так астрономы десятилетиями искали обычное вещество в современной Вселенной. Звёзды, газ в галактиках, плазма в скоплениях — всё это вместе давало лишь часть того, что должно быть согласно ранним эпохам.
Считалось, что пропажа прячется в космической паутине — сети из тончайших газовых нитей, соединяющих галактики. Но этот газ слишком горяч (пара миллионов градусов) и слишком разрежен, чтобы светиться в обычные телескопы. Авторы новой работы придумали остроумный ход: совместили два совершенно разных сигнала. Первый — быстрые радиовсплески (FRB), короткие импульсы, которые проходят сквозь весь космос и слегка задерживаются, если на пути есть электроны. Второй — карта теплового излучения от всего неба, построенная спутником Planck по эффекту Сюняева — Зельдовича: горячий газ чуть-чуть подогревает реликтовое излучение, оставляя на нём «тени».
Исследователи взяли каталог радиовсплесков с телескопа CHIME и наложили его на тепловую карту Planck. Чтобы исключить массивные скопления галактик, где газа и так много, их аккуратно вырезали — как трафаретом. Оставшийся сигнал показал явную связь: там, где карта чуть теплее, радиовсплески задерживаются сильнее. Вероятность случайного совпадения — меньше трёх десятых процента. Это первое прямое указание, что рассеянный газ в паутине действительно существует и составляет около 48% всех барионов в местной Вселенной.
Так бухгалтерская загадка разрешилась. Пропавшие атомы не исчезли — они просто слишком прозрачны и горячи, чтобы их заметить по отдельности. Но когда сквозь них проходят радиовсплески, а сверху накладывается тепловая карта, невидимое становится видимым.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2608.09014v1
Traditional astronomical censuses in the late-time Universe can only account for a fraction of the baryonic matter budget. Hydrodynamical simulations predict that the missing baryons reside in the vast filamentary structures of the cosmic web as a highly diffuse, warm-hot intergalactic medium (WHIM). Observing the WHIM directly has remained a long-standing challenge due to its typical temperature. In this study, we report the first detection of spatial cross-correlations between the dispersion measures (DMs) of fast radio bursts (FRBs) from the second CHIME/FRB catalog and the thermal Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) Compton-$$y$$ map from the Planck satellite. By masking virialized galaxy clusters to isolate the diffuse signal, we find a positive correlation with a probability $$>99.77\%$$ between FRBs and tSZ maps. Our joint parameter inference constrains the fraction of cosmic baryons in the WHIM to be $$f_{\rm WHIM}=0.48$$ with a $$68\%$$ confidence interval of $$0.27
Быстрые радиовсплески длятся всего несколько миллисекунд, но за это время выделяют столько же энергии, сколько Солнце за несколько дней.
В романе «Контакт» Карла Сагана героиня путешествует сквозь сеть червоточин, напоминающих космическую паутину — только в реальности она заполнена невидимым горячим газом.