Быстрые радиовсплески могут стать не только загадкой сами по себе, но и рабочим инструментом для космологии. Новое исследование под руководством ученых Caltech показывает, что такие короткие радиоимпульсы помогают измерять распределение обычного вещества между галактиками и отделять его влияние от эффектов темной материи, темной энергии и нейтрино.
Fast Radio Bursts, или FRB, длятся миллисекунды, но их сигнал идет к Земле через миллиарды световых лет. По дороге радиоволны проходят через газ, плазму и пыль. Чем больше вещества на пути, тем сильнее сигнал растягивается по частотам. Поэтому каждый хорошо локализованный FRB становится своеобразным лучом, который подсвечивает невидимую межгалактическую среду.
Команда Критти Шармы и Викрама Рави проанализировала 114 радиовсплесков. Этого оказалось достаточно, чтобы напрямую оценить, как галактическая обратная связь меняет крупномасштабное распределение газа. Речь идет о звездных ветрах, взрывах сверхновых и активности сверхмассивных черных дыр, которые выбрасывают вещество из галактик и сглаживают сгустки материи вокруг них.
Это важно для всей современной космологии. Похожие сглаживающие эффекты могут давать массивные нейтрино, свойства темной материи или темной энергии. Если не измерить вклад обычного газа независимо, разные физические сценарии начинают выглядеть слишком похожими. FRB дают еще один способ разделить эти вклады, потому что напрямую чувствуют электронную плотность вещества вдоль луча зрения.
Пока выборка невелика, но результат уже сопоставим с выводами рентгеновских и микроволновых обзоров, включая eROSITA и Atacama Cosmology Telescope. Следующий шаг связан с новыми радиомассивами. CHIME уже находит тысячи всплесков, а будущий Deep Synoptic Array должен регистрировать десятки тысяч FRB после завершения строительства.
Если такие каталоги объединить с данными Euclid, DESI, Vera Rubin Observatory, Roman Space Telescope и других обзоров, астрономы получат более точную карту того, как вещество собирается в структуру Вселенной. Это не решает загадки темной материи и темной энергии сразу, но добавляет независимую измерительную линейку там, где сейчас особенно не хватает прямых данных.
