W przeciwieństwie do ciemnej materii, której istnienie wykazano jedynie pośrednio i która wciąż wymyka się bezpośredniej detekcji, brakująca materia w tym przypadku to zwykła materia barionowa – czyli zbudowana z protonów i neutronów. Od dawna wiadomo, że powinna istnieć, ale okazało się, że około połowa z niej jest tak rozproszona i rozgrzana, że nie da się jej wykryć tradycyjnymi metodami obserwacyjnymi. To nie była nowa forma materii, po prostu nie potrafiliśmy jej dostrzec.
Przełom przyniosły obserwacje szybkich błysków radiowych – krótkich, lecz niezwykle intensywnych impulsów fal radiowych, które pochodzą spoza naszej galaktyki. Mimo że trwają zaledwie kilka milisekund, każdy FRB może wyemitować tyle energii, ile Słońce produkuje w ciągu 30 lat. Kiedy sygnały FRB przemierzają przestrzeń kosmiczną, przechodzą przez niemal niewidoczny ośrodek międzygalaktyczny, złożony z rozrzedzonego gazu i plazmy.
Czytaj także: O krok od rozwiązania zagadki tajemniczych radiowych błysków z kosmosu! Satelity obserwowały moment ich emisji
Okazuje się jednak, że ta rzadka kosmiczna mgła wpływa na rozchodzenie się fal radiowych, powodując ich rozpraszanie i niewielkie opóźnienia zależne od długości fali. Precyzyjnie mierząc te zniekształcenia, naukowcy mogą określić gęstość materii, przez którą przeszło światło, i tym samym oszacować ilość materii rozproszonej między galaktykami.
Międzynarodowy zespół badaczy z Centrum Astrofizyki Harvard & Smithsonian oraz Caltech, przeanalizował 69 FRB znajdujących się od 11,7 miliona do aż 9,1 miliarda lat świetlnych od nas.
Aby dowiedzieć się skąd przybywają do nas szybkie błyski radiowe, naukowcy wykorzystali Deep Synoptic Array (DSA) – sieć 110 radioteleskopów w Kalifornii.
Zidentyfikowane galaktyki macierzyste zostały następnie zbadane przez naziemne teleskopy optyczne, w tym Kecka i Palomar, w celu ustalenia ich dokładnych odległości. Część danych pochodziła również z obserwatoriów w Australii, w tym z Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), który dostarczył niezwykle cennych informacji na temat lokalizacji źródeł FRB.
Czytaj także: Kosmos błyska do nas w zakresie radiowym. Astronomowie podwoili właśnie liczbę znanych szybkich błysków radiowych FRB
Naukowcy ustalili, że aż 76 proc. barionowej materii Wszechświata znajduje się w ośrodku międzygalaktycznym, 15 proc. w halo otaczających galaktyki, a zaledwie 9 proc. – to chyba najciekawsze — wewnątrz samych galaktyk, tj. w gwiazdach, gazie i pyłach. Co istotne, rozkład ten pokrywa się z przewidywaniami modeli komputerowych, które właśnie zyskały potwierdzenie obserwacyjne.
Najdalszy zbadany rozbłysk, oznaczony jako FRB 20230521B, jest obecnie najodleglejszym znanym FRB. Ogólnie odkrycie to nie tylko rozwiązuje wieloletnią zagadkę kosmiczną, ale także otwiera nowy rozdział w badaniach Wszechświata. Wszystko wskazuje jednak, że to jeszcze nie jest koniec przygód w szybkimi błyskami radiowymi. Już wkrótce rozpocznie pracę nowy radioteleskop, który może odkrywać nawet 10000 FRB rocznie. Wtedy możemy spodziewać się zupełnie nowych danych i kolejnych zaskoczeń.