それらの起源は謎に包まれているかもしれませんが、高速無線バースト (FRB) を使用して、宇宙の最大の謎のいくつかを調査することができます。これには、宇宙を何らかの形で支配している目に見えない種類の物質である暗黒物質と、宇宙の加速膨張を引き起こしている神秘的な力である暗黒エネルギーの性質の探求が含まれます。これらはニュートリノ、つまり「ゴースト粒子」の謎に光を当てることさえできるかもしれません。その方法について詳しく見ていきましょう。
FRB これは、宇宙で最も強い磁場を持ち、急速に回転している死につつある星から現在発せられている、短いが強力な電波のバーストです。 磁石。 FRB は数十億光年をかけて地球に到達する際、銀河内のガスや塵の濃い雲を通り抜けます。この「宇宙のもや」は、元の FRB 信号を変更します。これが意味するのは、これらの電波のバーストには、宇宙で物質がどのように分布しているかを示す痕跡があるということです。
銀河内の通常物質の分布と「割合」をマッピングすることで、分布を追跡できる 暗黒物質影響 ブラックエネルギー そして質量 ニュートリノ。
チームリーダーのクリスティ・シャルマ氏は、「FRBが宇宙の物質の分布を知る有力な探査機であることがわかった」と述べた。チームリーダーのクリスティ・シャルマ氏はカリフォルニア工科大学の天文学教授ヴィクラム・ラヴィ氏の大学院生で、チームの一員でもある。 と声明で述べた。 「これらのFRBデータは、暗黒物質、暗黒エネルギー、ニュートリノの質量に関する疑問に答えようとする宇宙論的実験を改善するために使用できます。」
この研究のために、Ravi と Sharma は約 100 個の FRB のサンプルを分析しました。科学者らがFRBを使用して、大規模な銀河間領域の物質の塊に対する銀河のいわゆる「反動」効果を測定したのはこれが初めてである。
宇宙の幽霊と暗黒の世界
原子からなる単純な物質 電子星、惑星、月、私たちの体、隣の猫、その他私たちが毎日目にするものすべてにもかかわらず、陽子と中性子は宇宙のエネルギー/物質予算の約 5% を占めています。
この予算のうち、残りの 95% は暗黒エネルギー (68%) と暗黒物質 (27%) で構成されています。当然のことですが、科学者たちは、総称して「暗黒宇宙」と呼ばれることもある宇宙のこれら 2 つの側面をより深く理解したいと熱望しています。
光の粒子や光子を除いて、宇宙に最も豊富に存在する粒子のうちニュートリノがどれほど少ないかを考えると、事態はさらに不透明になります。これらは他の物質粒子とほとんど相互作用せず、毎秒約 100 兆個のニュートリノが身体を通過して痕跡を残さないため、「ゴースト粒子」と呼ばれています。これが可能なのは、ニュートリノには実質的に質量がなく、科学者はこれらの宇宙のゴーストの質量を正確に測定したいと考えているためです。
これら 3 つの神秘的な宇宙要素は、銀河や銀河団などの大きな宇宙構造の進化において重要な役割を果たしてきました。これは、物質のクラスター化を測定することで、そのクラスター化に影響を与えた宇宙の側面の詳細を明らかにできることを意味します。
ただし、これを行うには、科学者は他の要因が空間バンドをどのように平滑化するかを理解する必要もあります。これには、食物によって銀河の中心から放出されるエネルギーが含まれます。 超大質量ブラックホール銀河の外側にある高密度の宇宙物質を滑らかにする宇宙フィードバックの一種。
「フィードバックプロセスは銀河の周囲のガスを薄くし、物質を長距離に分散させます。それは巨大ニュートリノの働きや暗黒エネルギーや暗黒物質の理論と驚くほど似た形で物質の塊を平らにします」とラヴィ氏は語った。 「科学者がフィードバックとは無関係にこの貢献を測定できなければ、これらの影響を解き明かすことはできません。」
そこでFRBの登場です。

研究者らは、銀河のフィードバックが確かに周囲の物質を平らにし、密度を低くするものの、その効果は以前に測定されたものよりも弱いことを発見しました。
チームメンバーのアリゾナ大学のエリザベス・クラウス氏は声明で、「FRBのわれわれの分析は、天体物理学的フィードバックによって放出されたガスがどのように宇宙構造を抑制するかを示している」と述べた。 「サンプルに約 100 個の FRB しか含まれていなかったら、驚くべきことです。これはほんの始まりにすぎません。」
FRBによる宇宙探査は、カリフォルニア工科大学のディープ・シノプティック・アレイ(DSA)がネバダ州で運用を開始する2029年に加速する可能性がある。この強力な電波望遠鏡は数万個の FRB を発見できると期待されており、これは米国にとって大きな恩恵となります。 宇宙論。
研究チームの研究結果は火曜日(9月8日)に雑誌に掲載された。 自然の天文学。