Az 1960-as években a csillagászok észrevették, hogy az univerzumnak hiányzik a tömeg. A kozmosz folyamatos megfigyelése és az általános relativitáselmélet között meghatározták, hogy az univerzum tömegeinek nagy részének láthatatlannak kell lennie. De még e „sötét anyag” beillesztése után a csillagászok továbbra is csak a látható (más néven: baryonic) anyag mintegy kétharmadát tudják képezni.
Ez adta az asztrofizikusoknak az úgynevezett „hiányzó baryon probléma” nevet. De végül a tudósok rájöttek, hogy mi lehet az utolsó hiányzó normál anyag az univerzumban. A nemzetközi tudósok egy közelmúltbeli tanulmánya szerint ez a hiányzó anyag erősen ionizált oxigén gázszálakból áll, amelyek a galaxisok közötti térben fekszenek.
A „hiányzó baryonok megfigyelése a meleg – meleg intergalaktikus közegben” című tanulmány a közelmúltban jelent meg a tudományos folyóiratban Természet. A tanulmányt Fabrizio Nicastro, a római Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) kutatója vezette, és tagjai voltak az SRON Hollandiában Űrkutatási Intézetében, a Harvard – Smithsonian Asztrofizikai Központban (CfA), az Instituto de Astronomia Universidadban. Nacional Autonoma de Mexico, az Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, az Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP-UNLP) és több egyetem.
A kutatás céljából a csoport az 1ES 1553 elnevezésű kvazár közelében lévő tér megvizsgálására szolgáló eszközsorozat adatait vizsgálta. A kvazárok rendkívül hatalmas galaxisok az aktív galaktikus atommaggal (AGN), amelyek hatalmas energiát bocsátanak ki. Ez az energia annak következménye, hogy a gáz és a por galaxisuk közepén a szupermasszív fekete lyukakra (SMBH) akkreditálódik, amelynek eredményeként a fekete lyukak sugárzást bocsátanak ki, és a túlmelegedett részecskék fúvókák.
A múltban a kutatók úgy gondolták, hogy az univerzumban a normál anyag körülbelül 10% -a kötődik galaxisokhoz, míg 60% -a diffúz gázfelhőkben létezik, amelyek kitöltik a galaxisok közötti hatalmas tereket. Ennek ellenére a normál anyag 30% -át továbbra sem vették figyelembe. Ez a tanulmány, amely egy 20 éves kutatás csúcspontja volt, arra törekedett, hogy megtudja, lehetnek-e az utolsó barionok a galaktikus területek között is.
Ezt az elméletet Charles Danforth, a CU Boulder kutató munkatársa és e tanulmány társszerzője javasolta egy, a Az asztrofizikai folyóirat - a „Baryon népszámlálás egy többfázisú intergalaktikus közegben: a baryonok 30% -a továbbra is hiányzik” címet viseli. Ebben Danforth azt sugallta, hogy a hiányzó baryonok valószínűleg megtalálhatók a meleg-meleg intergalaktikus közegben (WHIM), egy webszerű mintázatban a galaxisok közötti űrben.
Ahogyan Michael Shull - a Colorado Boulder Egyetem asztrofizikai és bolygótudományi professzora és a tanulmány egyik társszerzője - jelezte, ez a vad terep tökéletesnek tűnt a megjelenéshez. „Itt van a természet nagyon perverz. ," ő mondta. "Ez a interlaktikus közeg tartalmaz gázszálakat néhány ezer és néhány millió fok közötti hőmérsékleten."
Ennek az elméletnek a tesztelésére a csapat a Hubble Űrtávcső kozmikus eredetű spektrográfiájából (COS) kapott adatokat, hogy megvizsgálja a WHIM-et az 1ES 1553 kvazár közelében. Ezután az Európai Űrügynökség (ESA) röntgen-sokrétű küldetésű misszióját ( XMM-Newton), hogy közelebbről megvizsgálja a baryonok jeleit, amelyek erősen ionizált oxigénsugarak formájában jelentkeztek, körülbelül 1 millió ° C (1,8 millió ° F) hőmérsékletre hevítve.
Először, a kutatók a Hubble űrteleszkóp COS-jával használtak egy képet, hogy hol találhatják meg a WHIM hiányzó baronjait. Ezután az XMM-Newton műholdakkal beépítették ezeket a barionokat. A rögzített sűrűségnél a csapat arra a következtetésre jutott, hogy az egész univerzumra extrapolálva ez a szuperionizált oxigéngáz a rendes anyag utolsó 30% -át teheti ki.
Amint Shull professzor rámutatott, ezek az eredmények nem csak a hiányzó baryonok rejtélyét oldják meg, hanem megvilágíthatják az univerzum kezdődését is. "Ez a Big Bang elméletének tesztelésének egyik pillére: a hidrogén és a hélium barion népszámlálásának és a periódusos rendszer minden másjának kitalálása" - mondta.
A jövőre nézve Shull jelezte, hogy a kutatók remélik, hogy megerősítik eredményeiket egy fényesebb kvazár tanulmányozásával. Shull és Danforth azt is meg fogja vizsgálni, hogy az oxigéngáz hogyan jutott el a galériák közötti űr ezen részeire, bár azt gyanítják, hogy ez a galaxisoktól és kvazároktól milliárd éven át fújt. Időközben azonban továbbra is nyitott kérdés marad, hogy a „hiányzó anyag” hogyan vált a WHIM részévé. Amint Danforth megkérdezte:
- Hogyan juthat el a csillagoktól és a galaxisoktól egészen a galaktikus térbe? Valamifajta ökológia folyik a két régió között, és ennek részletei rosszul megérthetők. "
Feltéve, hogy ezek az eredmények helytállóak, a tudósok tovább léphetnek a kozmológiai modellekkel, ahol az összes szükséges „normál anyagot” figyelembe veszik, ami közelebb hozza minket annak megértéséhez, hogy az Univerzum hogyan alakult és alakult ki. Ha csak megtalálnánk ezt a megfoghatatlan sötét anyagot és sötét energiát, teljes képet kapnánk az Univerzumról! Hát, rejtély egyszerre ...
