Astronomen hebben een aanzienlijk deel van de zogenaamde 'ontbrekende' gewone materie van het universum teruggevonden. De materie bevindt zich als een diffuus gas in de enorme leegtes tussen sterrenstelsels, waar het door gewelddadige kosmische processen naartoe is geslingerd.
Al decennia lang kampten astronomen met een raadsel: een groot deel van de normale materie in het universum leek simpelweg te ontbreken. Terwijl donkere materie alleen via zwaartekracht detecteerbaar is, bestaat gewone (baryonische) materie uit protonen en neutronen die sterren, planeten en mensen vormen. Berekeningen op basis van de kosmische achtergrondstraling kort na de oerknal suggereerden dat er veel meer van deze materie aanwezig zou moeten zijn dan men daadwerkelijk kon waarnemen in sterrenstelsels.
De rol van Fast Radio Bursts
De doorbraak in dit onderzoek is mogelijk gemaakt door het bestuderen van Fast Radio Bursts (FRB's). Dit zijn extreem korte, krachtige flitsen van radiogolven die slechts enkele milliseconden duren. Wanneer deze signalen door de ruimte reizen, interageren ze met de materie die ze tegenkomen. Dit veroorzaakt een fenomeen genaamd 'dispersie', waarbij verschillende frequenties van het signaal vertragen.
Volgens berichtgeving van caltech.edu stelt professor Liam Connor dat deze FRB's fungeren als een soort zaklamp die door de "mist" van het intergalactische medium schijnt. Door nauwkeurig te meten hoe het licht vertraagt, kunnen wetenschappers het gewicht van deze mist bepalen, zelfs wanneer deze te zwak is om direct te zien. In een studie werden 69 van deze bursts geanalyseerd, waaronder FRB 20230521B, die met een afstand van 9,1 miljard lichtjaar het record voor de verste gedetecteerde FRB houdt.
Gewelddadige uitstoot uit sterrenstelsels
Een recent onderzoek geleid door het MIT en gepubliceerd in het vakblad Physical Review Letters werpt een nieuw licht op hoe deze materie in de intergalactische ruimte terecht is gekomen. De resultaten tonen aan dat gas zich veel verder van sterrenstelsels bevindt dan eerdere computermodellen hadden voorspeld.
Volgens een publicatie van scienceglobal.academy is deze materie niet simpelweg daar gebleven, maar actief uit de sterrenstelsels is geworpen. De oorzaak hiervan zijn gewelddadige astrofysische fenomenen, zoals exploderende sterren en krachtige jets van zwarte gaten. Deze ontdekking suggereert dat dergelijke processen veel energetischer zijn dan wetenschappers voorheen dachten.
Een completer beeld van het universum
De bevindingen helpen om de structuur van het kosmos beter te begrijpen. Waar voorheen ongeveer de helft van de gewone materie onverklaard bleef, bevestigen nieuwe gegevens dat deze materie verspreid ligt in een enorm, onzichtbaar web. Zo meldt dailygalaxy.com dat bijna 40% van de reguliere materie van het universum nu is gelokaliseerd in deze intergalactische ruimtes.
Andere bronnen, waaronder knowridge.com, voegen toe dat meer dan driekwart van de gewone materie in het universum in feite drijft als dun, heet gas in het intergalactische medium (IGM). Deze ontdekking vult het gat tussen de theoretische modellen en de waarnemingen.
De impact van dit onderzoek is groot omdat het aantoont dat sterrenstelsels geen gesloten systemen zijn, maar voortdurend materie uitwisselen met de omringende leegte. Zoals beschreven door usatoday.com, wijst alles erop dat gewelddadige kosmische krachten een cruciale rol hebben gespeeld bij het verspreiden van deze materie over de verste uithoeken van de ruimte.