Вчені з’ясували, куди зникає “втрачена” матерія Всесвіту

08 жовтня 2025 р. 20:08

08 жовтня 2025 р. 20:08

Нове дослідження показує , що галактики викидають речовину у космос значно інтенсивніше, ніж передбачали попередні моделі , — і саме це може пояснити, чому частина звичайної матерії у Всесвіті довгий час залишалася «зниклою».

Розкриття таємниці зниклої матерії

Попри домінування темної матерії , що становить більшість маси Всесвіту, навіть звичайна баріонна матерія — тобто газ і частинки, з яких складаються зорі, планети й люди — залишалася частково неврахованою. «Матерія складається з темної матерії, яка є домінуючим компонентом, і баріонної матерії, або, по суті, газу. Лише кілька відсотків цього газу існує у вигляді зірок, а решта — у формі дифузного газу» , — пояснює Боряна Гадзійська з Каліфорнійського університету в Берклі.

Дифузний газ практично невидимий, тому його спостереження складне. Команда Гадзійської використала залишкове випромінювання Великого вибуху — космічний мікрохвильовий фон (КМФ), у якому баріонна матерія залишає ледь помітну тінь . Дослідники поєднали ці дані з аналізом гравітаційного лінзування , яке показує, як масивні об’єкти спотворюють післясвітіння Великого вибуху. Разом ці спостереження створили нову карту розподілу звичайної та темної матерії у Всесвіті.

Чорні діри як двигуни космічного розсіювання

Результати виявилися приголомшливими. Баріонна матерія виявилася набагато більш розсіяною , ніж очікувалося. Це означає, що надмасивні чорні діри у центрах галактик викидають газ у космос із неочікуваною силою , фактично «виштовхуючи» частину матерії за межі своїх галактик. Таким чином, процеси, які колись вважалися локальними — наприклад, активність квазарів, — насправді впливають на розподіл матерії у міжгалактичному просторі .

Колін Хілл з Колумбійського університету підкреслює: «Розуміння того, наскільки сильними є ці процеси, і скільки речовини може бути викинуте з галактики, залишається невизначеним». Комп’ютерні симуляції еволюції галактик уже включають подібні ефекти, але лише такі нові спостереження дозволяють уточнити інтенсивність і масштаб впливу чорних дір на космічне середовище.

Космічна «переписка» матерії

Отримані результати допомагають заповнити прогалини у так званому “баріонному переписі” — обліку звичайної речовини у Всесвіті. За словами Майкла Шулла з Університету Колорадо, навіть найсучасніші моделі мають значну частку невизначеності, тож подібні роботи є вирішальними для її зменшення. Дослідники планують доповнити аналіз спостереженнями за тим, як короткі космічні радіосплески проходять крізь розсіяний газ , що допоможе виміряти його густину та структуру.

Гадзійська вважає, що нові спостереження можуть навіть виявити фундаментальні відхилення у стандартній космологічній моделі . «Ми сподіваємося, що щось зламається. Можливо, саме темна матерія виявиться тим місцем, де ми вперше побачимо відхилення від загальноприйнятої теорії» , — каже вона.

Нове бачення Всесвіту

Це відкриття додає ще один штрих до розуміння того, як надмасивні чорні діри формують архітектуру космосу . Їхня роль виявляється не лише у поглинанні речовини, а й у масштабному її перерозподілі між галактиками , що визначає хімічний і термодинамічний стан міжгалактичного середовища.

Таким чином, Всесвіт, який ми бачимо сьогодні, — це не просто результат гравітаційного тяжіння, а наслідок величезної енергії, що викидається з сердець галактик , змінюючи обличчя космічного простору на мільярди років уперед.

Наука