Во Вселенной было найдено недостающее вещество.

88

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Международная группа астрономов нашла последний резервуар обычной материи, спрятавшийся во Вселенной, таким образом разгадав загадку пропавших барионов.

Во Вселенной мы наблюдаем только 5 процентов обычное вещество создает все, что мы можем видеть — от звезд и галактик до людей и животных. Остальное так называемое темная материя и темная энергия, которые мы не можем сейчас обнаружить напрямую. Но даже эти 5 процентов оказывается трудно найти.

Обычное вещество, состоящее в основном из частиц, известных как барионы, называется барионным веществом. До сих пор астрофизикам удалось обнаружить около двух третей этого вещества, которое, по мнению теоретиков, было создано Большим взрывом. В международном исследовании, опубликованном в журнале « Природа », международная группа ученых продемонстрировала факт обнаружения недостающей третьей части материи, находящей ее в пространстве между галактиками.

Это открытие является важным шагом для астрофизики. Исследованием руководил Фабрицио Никастро из Итальянского Института Астрофизики (INAF). Вместе со своими коллегами он использовал космическую обсерваторию ЕКА XMM-Newton, через которую Вселенную можно наблюдать в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах.

Количество вещества во Вселенной можно оценить, наблюдая микроволновое фоновое излучение, которое также называют реликтовым излучением. Это излучение является остатком ранних этапов развития вселенной.

Исследователи ранее подозревали, что отсутствующее барионное вещество накапливается в волокнах космической сети в межгалактическом пространстве, где из-за его меньшей плотности его трудно наблюдать.

XMM-Newton был направлен на квазар по имени 1ES 1553 в 4 миллиардах световых лет от нас. Это массивная галактика с сверхмассивной черной дырой в центре, которая поглощает и выплевывает огромное количество газа. «Эта черная дыра в основном является очень ярким космическим маяком», — сказал Майкл Шулл из Колорадского университета в Боулдере, соавтор исследования. Эта активная черная дыра видна в рентгеновском диапазоне радиоволн.

Регистрируя, как излучение квазара проходит через пространство, ученые могут собрать много информации. Благодаря наблюдениям команда исследователей обнаружила кислородные сигнатуры в диффузном горячем межгалактическом газе между квазаром и солнечной системой. Этот газ имеет достаточную плотность, чтобы соответствовать недостающим 30 процентам. обычная материя во вселенной.

Именно в этом горячем газе галактики находится огромный резервуар химических соединений. «Мы нашли пропавшие барионы», — сказал Шулл и добавил, что галактики и квазары выбрасывают этот газ в космос в течение миллиардов лет.

Почему пропавшие барионы так трудно обнаружить? Одна из причин заключается в том, что плотность барионной материи в волокнах космической сети очень мала. Другая причина заключается в том, что высокая температура в волокнах приводит к тому, что наиболее распространенный элемент (водород) практически полностью ионизируется, а это означает, что у него нет электронов для создания спектральных характеристик, которые можно было бы использовать для его обнаружения.

Однако могут быть следы более тяжелых элементов, таких как кислород, с которыми связаны некоторые электроны. Эти ионы могут давать обнаруживаемые (но очень слабые) спектральные характеристики, обычно в рентгеновских областях.

Источник: Университет Колорадо, Боулдер , Природа , фото Illustris Collaboration