บาคาร่าออนไลน์สสารธรรมดาของจักรวาลครึ่งหนึ่งหายไป – และอาจถูกค้นพบแล้ว

นักดาราศาสตร์ได้ทำการสำรวจสำมะโนประชากรของสสารบาคาร่าออนไลน์ใหม่ในจักรวาลโดยตรวจสอบว่าแสงวาบของคลื่นวิทยุจากดาราจักรอื่นที่เรียกว่าการระเบิดด้วยคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วนั้นบิดเบี้ยวโดยอนุภาคระหว่างทางมายังโลก การวิเคราะห์นี้แสดงให้เห็นว่าประมาณครึ่งหนึ่งของสสารปกติของเอกภพ ซึ่งหลบเลี่ยงการตรวจจับมานานหลายทศวรรษ กำลังซุ่มซ่อนอยู่ในอวกาศ นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 27 พฤษภาคมในNature

ความลึกลับของสสารที่หายไปได้รบกวนนักจักรวาลวิทยามาเป็นเวลากว่า 20 ปีแล้ว 

วัตถุที่เข้าใจยากนี้ไม่ใช่สสารมืดที่มองไม่เห็นและไม่สามารถระบุได้ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นมวลส่วนใหญ่ในจักรวาล เป็นเรื่องธรรมดาที่ประกอบด้วยอนุภาคต่างๆ ในสวนที่เรียกว่าแบริออนเช่น โปรตอนและนิวตรอน ( SN: 10/11/17 )

การสังเกตแสงที่ปล่อยออกมาเมื่อเอกภพยังเด็กระบุว่าแบริออนควรมีสัดส่วนประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของมวลและพลังงานทั้งหมดในจักรวาล แต่ในเอกภพสมัยใหม่ สสารทั้งหมดที่นักดาราศาสตร์มองเห็นได้ง่าย เช่น ดวงดาวและก๊าซในดาราจักร รวมกันเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของจำนวนสสารที่คาดไว้เท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าสสารที่หายไปนั้นซ่อนอยู่ระหว่างกาแล็กซี ตามเส้นใยของก๊าซที่พันกันระหว่างกระจุกดาราจักรในใยจักรวาลอันกว้างใหญ่ ( SN: 1/20/14 ) Jason Hessels นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมไม่เกี่ยวข้องกับงานใหม่นี้ กล่าวว่า “แต่เรายังตรวจจับได้ไม่ดีนัก เพราะมันกระจายตัวจริงๆ และไม่ได้ส่องแสงจ้า”

สสารในอวกาศบางประเภทสามารถตรวจจับได้โดยวิธีที่มันดูดซับแสงของวัตถุ

สว่างที่อยู่ห่างไกลซึ่งเรียกว่าควาซาร์ ( SN: 10/25/02 ) แต่วิธีเดียวที่จะรวบรวม baryons ทั้งหมดที่แขวนอยู่ในอวกาศระหว่างดาราจักรต้องอาศัยการระเบิดคลื่นวิทยุลึกลับจากกาแลคซีอื่น ๆ ซึ่งอาจเกิดจากกิจกรรมที่มีพลังรอบดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ( SN: 2/7/20 )

แม้ว่าจะไม่มีใครรู้ว่าอะไรเป็นสาเหตุของการระเบิดเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่าคลื่นวิทยุระเบิดแบบเร็วหรือ FRB แต่ก็สามารถสร้างเครื่องตรวจจับแบริออนที่มีประโยชน์ ได้ ( SN: 7/25/14 ) คลื่นวิทยุพลังงานสูงที่มีความถี่สูงและระเบิดจะทะลุผ่านสสารในอวกาศได้เร็วกว่าคลื่นความถี่ต่ำ ยิ่งสสารในอวกาศที่คลื่นวิทยุระเบิดผ่านไปมากเท่าไร คลื่นความถี่ต่ำก็จะยิ่งถอยห่างออกไปเท่านั้น ทำให้เกิดรอยเปื้อนที่ตรวจจับได้ในสัญญาณวิทยุเมื่อถึงพื้นโลก

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ J. Xavier Prochaska จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็ว 5 ครั้งจากกาแลคซี 5 แห่ง ซึ่งทั้งหมดตรวจพบโดยAustralian Square Kilometer Array Pathfinder ( SN: 6/27/19 ) สำหรับแต่ละ FRB นักวิจัยได้เปรียบเทียบเวลามาถึงของคลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่างกันเพื่อนับจำนวนแบริออนที่การระเบิดพบในการเดินทางผ่านอวกาศระหว่างดาราจักร จากนั้น ทีมของ Prochaska สามารถคำนวณความหนาแน่นของแบริออนตามเส้นทางนั้นโดยใช้ระยะห่างระหว่างดาราจักรโฮสต์ของ FRB กับทางช้างเผือก

การระเบิดของคลื่นวิทยุที่สว่างสดใสจากกาแลคซีอื่น ๆ ที่เรียกว่าการระเบิดด้วยคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วหรือ FRB ช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบสสารธรรมดาที่ตรวจไม่พบก่อนหน้านี้ FRB สร้างเครื่องตรวจจับสสารที่ดีเพราะคลื่นวิทยุได้รับผลกระทบจากอนุภาคที่พบขณะข้ามจักรวาล แม้ว่าคลื่นวิทยุทั้งหมดเดินทางด้วยความเร็วเท่ากันผ่านพื้นที่ว่าง แต่คลื่นความถี่สูง (แสดงเป็นสีม่วง) จะเคลื่อนที่ผ่านสสารในอวกาศได้เร็วกว่าคลื่นความถี่ต่ำ (แสดงเป็นสีแดง) โดยการวัดเมื่อคลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่างกันมาถึงโลก นักดาราศาสตร์สามารถทราบจำนวนอนุภาคของสสารที่ FRB พบในการเดินทางผ่านจักรวาลได้ นั่นทำให้พวกเขาสามารถระบุสสารในบริเวณที่มืดมิดระหว่างกาแลคซี่ที่เคยถือว่าหายไปได้  

ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารระหว่างทางช้างเผือกและกาแล็กซีเจ้าบ้าน FRB ทั้งห้าแห่งออกมาที่ประมาณหนึ่งแบริออนต่อลูกบาศก์เมตร วัสดุในทางช้างเผือกมีความหนาแน่นประมาณ 1 ล้านเท่า Prochaska กล่าว ทำให้สิ่งที่อยู่ในอวกาศ “เป็นสื่อที่บอบบางมาก” แต่วัสดุเล็กๆ น้อยๆ ทั้งหมดที่นำมารวมกันนั้นก็เพียงพอแล้วสำหรับสสารที่หายไปของจักรวาลทั้งหมด ส่งผลให้สสารและพลังงานโดยรวมของเอกภพสมัยใหม่เพิ่มขึ้นถึงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์บาคาร่าออนไลน์