Otkriveno gde je 76% obične materije: Brze radio‑paljbe razotkrile skrivene atome u međugalaktičkom prostoru

Gde se krije većina obične materije u svemiru?

Kada teleskopom pogledate nebo, vidite bezbroj galaksija, milijarde zvezda i njihove planete — ali upravo ta velika, sjajna tela ne sadrže većinu obične (atomske) materije svemira. Teorija Velikog praska predviđa da oko 5% sadržaja svemira čine atomi (protoni, neutroni i elektroni). Decenijama su astronoma mučile činjenice da se veliki deo te materije nije nalazio u zvezdama i galaksijama.

Kosmička mreža i međugalaktički medijum

Najverovatnije mesto skrivenih atoma je prostor između galaksija — takozvani međugalaktički medijum koji zajedno sa filamentima tvori kosmičku mrežu. Iako često zovemo prostor "vakuumom", on sadrži retko razbacane atome: otprilike 1 atom po kubnom metru (ili jedan atom na oko 35 kubnih stopa). Iako je to izuzetno mala gustina — mnogo manja od vazduha na Zemlji — na ogromnim kosmičkim razmerama ova materija ukupno znači mnogo.

Zašto je teško opažati tu materiju?

Međugalaktički gas je izuzetno topao (milioni stepeni), pa najtransparentnije zrači u rendgenskom delu spektra. Rendgenski teleskopi su ograničeni po osetljivosti i prečniku, pa je teško mapirati sve to zračenje. Zato su astronomske ekipe tražile alternativne tehnike za prebrojavanje obične materije.

Brze radio‑paljbe (FRB) kao novi alat

Brze radio‑paljbe (Fast Radio Bursts, FRB) su kratki, izuzetno intenzivni izbiji radio‑talasa koji traju milisekunde. Kako FRB signali prolaze kroz svemir, interakcija sa slobodnim elektronima u vrućem međugalaktičkom gasu izaziva disperziju: duže talasne dužine se zaostaju više nego kraće. Merom te disperzije astronomi mogu proceniti koliko elektrona — a samim tim i atoma — je signal prešao od izvora do Zemlje.

Rezultati nove studije (jun 2025)

U istraživanju objavljenom u junu 2025. godine, tim sa Caltech‑a i Harvard Center for Astrophysics analizirao je 69 brzih radio‑paljbi zabeleženih nizom od 110 radio‑teleskopa u Kaliforniji. Koristeći merenja disperzije, tim je zaključio da je raspodela obične materije približno sledeća:

• 76% u međugalaktičkom medijumu (prostor između galaksija)
• 15% u haloima galaksija (oblasti oko vidljivih zvezda)
• 9% u zvezdama i hladnom gasu unutar galaksija (od čega zvezde čine oko 0,5%)

Ovo računovodstvo zatvara raniju „rupa“ u bilansu obične materije i snažno potvrđuje predviđanja Velikog praska o ukupnoj količini atomske materije (oko 5% ukupne energije‑gustine svemira).

Šta sledeće možemo očekivati?

Do sada je detektovano nekoliko hiljada FRB‑ova, a naredne generacije radio‑opservatorija očekuju stope otkrića do 10.000 godišnje. Veći uzorci omogućiće preciznije mapiranje trodimenzionalne strukture kosmičke mreže i korišćenje FRB‑ova kao moćnog alata za kosmologiju.

Ono što i dalje ne znamo

Iako je jedno pitanje rešeno, većina svemira i dalje ostaje tajna: tamna materija i tamna energija. Tamna materija deluje kao nevidljivo "lepilo" koje pojačava gravitaciono lenstiranje daleko više nego što vidljiva materija može objasniti, dok tamna energija pokreće ubrzano širenje svemira. Normalna (atomska) materija sada je bolje locirana — ali temeljne kosmičke misterije ostaju otvorene.

Autor originalnog istraživanja: Chris Impey (University of Arizona). Studija iz juna 2025. kombinovala je podatke iz 69 FRB događaja detektovanih nizom od 110 radio‑teleskopa u Kaliforniji.