По данным группы Калифорнийского технологического института (Caltech) под руководством аспирантки Критти Шармы и профессора Викрама Рави, выборка примерно из 100 быстрых радиовсплесков (FRB) впервые использована для прямого измерения крупномасштабной «комковатости» материи между галактиками. Импульсы длительностью в миллисекунды рождаются, по текущей модели, во вращающихся нейтронных звёздах с предельными магнитными полями — магнетарах — и несут в своём спектре отпечаток среды, через которую прошли на пути в миллиарды световых лет. В перспективе те же данные должны сузить коридор допустимых значений для доли тёмной материи, плотности тёмной энергии и суммы масс нейтрино — параметров, на которых держится космология крупномасштабной структуры.
Метод: сигнал как зонд среды
FRB проходят через разреженный и плотный газ, плазму и пыль; эти слои оставляют в исходном импульсе дисперсию и рассеяние. Сравнивая ожидаемую форму волны с зарегистрированной, восстанавливают неоднородности распределения обычного вещества. Принцип родственен подходам, в которых слабый сигнал используется как зонд невидимой структуры — например, в диагностике, где инновации обещали точность сквозь шум, а на практике столкнулись с собственным кризисом метода. На космологическом масштабе каждое дополнительное FRB с известным хостом добавляет независимое уравнение в систему и уменьшает систематическую ошибку, вносимую неточным знанием галактической обратной связи.
Выборка и первое прямое измерение обратной связи
Анализ ~100 событий — первый случай прямой оценки влияния галактической обратной связи, то есть энергии, выкачиваемой активными ядрами через аккрецию на сверхмассивные чёрные дыры, на крупномасштабную «комковатость». Ранее этот вклад либо параметризовали в моделях эволюции структуры, либо оценивали косвенно по статистике галактик. Прямой замер через радиоимпульсы переводит оценку из разряда модельных допущений в наблюдательную величину с погрешностью, которую можно уменьшать, наращивая каталог.
Потенциал и граница применимости
Обычное барионное вещество занимает лишь ~5% плотности Вселенной; остальное распределено между тёмной материей (~27%) и тёмной энергией (~68%). Нейтрино — вторые по распространённости частицы после фотонов, и практически безмассовые: их суммарный вес известен сегодня с большим допуском. До удвоения выборки и до роста точности определения дисперсии сигнал обратной связи не выйдет из шума. Метод перейдёт из разряда перспективных в рабочие инструменты космологии только при условии крупных низкочастотных обзоров неба с высоким временным разрешением и согласованных каталогов хостов — их данные покажут, сожмётся ли неопределённость в параметрах «тёмной Вселенной» хотя бы на порядок.