Протягом десятиліть переважаюча космологічна модель, що використовується вченими, базується на теорії, що крім баріонової речовини - ака. "Нормальна" або "світиться" речовина, яку ми можемо бачити - Всесвіт також містить значну кількість невидимої маси. Ця "Темна матерія" становить приблизно 26,8% маси Всесвіту, тоді як нормальна речовина становить лише 4,9%.
Поки пошук Темної матерії триває, і прямі докази ще не знайдені, вченим також було відомо, що приблизно 90% нормальної речовини Всесвіту все ще залишається не виявленою. Згідно з двома новими дослідженнями, які були нещодавно опубліковані, велика частина цієї нормальної речовини - яка складається з ниток гарячого, дифузного газу, що пов'язує галактики разом - можливо, нарешті знайдена.
Перше дослідження під назвою "Пошук розжарених теплих / гарячих газів між парами світлових червоних галактик SDSS" з'явилося в Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства. Дослідженням керував Хідекі Танімура, кандидат доктора наук в університеті Британської Колумбії, і він включав дослідників Канадського інституту перспективних досліджень (CIFAR), Ліверпульського університету Джона Мура та університету Квазулу-Наталь.
Друге дослідження, яке нещодавно з’явилося в Інтернеті, одержало назву «Зниклі баріони в космічній павутині, розкриті ефектом Суняєва-Зельдовича». Ця команда складалася з дослідників з Едінбургського університету і очолювала Анна де Граафф, студентка магістратури Інституту астрономії Королівської обсерваторії Едінбурга. Працюючи незалежно один від одного, ці дві команди вирішили проблему зниклої проблеми Всесвіту.
На основі космологічних симуляцій переважаюча теорія полягала в тому, що раніше невиявлена нормальна речовина Всесвіту складається з ниток баріонової речовини - тобто протонів, нейтронів та електронів - що плаває між галактиками. Ці регіони відомі як "Космічна павутина", де газ низької щільності існує при температурі від 105 до 107 К (-168 t0 -166 ° C; -270 до 266 ° F).
Заради своїх досліджень обидві команди консультувались із даними про співпрацю Планка - підприємства, що підтримується Європейським космічним агентством, до якого входять усі ті, хто долучився до Планк місія (ESA). Це було представлено у 2015 році, де було використано для створення теплової карти Всесвіту шляхом вимірювання впливу ефекту Суняєва-Зельдовича (СЗ).
Цей ефект стосується спектрального спотворення в космічному мікрохвильовому фоні, де фотони розсіюються іонізованим газом у галактиках та більших структурах. Під час своєї місії вивчати космос Планк супутник вимірював спектральне спотворення фотонів КМБ з великою чутливістю, і отримана теплова карта з тих пір використовується для графіки масштабної структури Всесвіту.
Однак нитки між галактиками здавалися занадто слабкими, щоб науковці могли в цей час досліджувати. Щоб виправити це, дві команди консультували дані з каталогів галактик Північної та Південної CMASS, які були отримані під час 12-го випуску даних Sloan Digital Sky Survey (SDSS). З цього набору даних вони відібрали пари галактик і зосередилися на просторі між ними.
Потім вони склали теплові дані, отримані компанією Планк для цих областей один на одного з метою посилення сигналів, викликаних ефектом SZ між галактиками. Як доктор Хідекі розповів Space Magazine електронною поштою:
«Огляд галактик SDSS надає форму масштабної структури Всесвіту. Спостереження Планка надає карту тиску газу з усіма небесами з кращою чутливістю. Ми поєднуємо ці дані для дослідження низько щільного газу в космічній павутині ».
У той час як Танімура та його команда складали дані від 260 000 пар галактик, де Граафф та її команда склали дані понад мільйон. Зрештою, обидві команди придумали вагомі докази газових ниток, хоча їх вимірювання дещо відрізнялися. Тоді як команда Танімури виявила, що щільність цих ниток приблизно втричі перевищує середню щільність в навколишній порожнечі, де Грааф та її команда виявили, що вони в шість разів перевищують середню щільність.
"Ми виявляємо низько щільний газ у космічному просторі статистично методом укладання", - сказав Хідекі. «Інша команда використовує майже той самий метод. Наші результати дуже схожі. Основна відмінність полягає в тому, що ми досліджуємо сусідній Всесвіт, з іншого боку, вони досліджують відносно більшу Всесвіт ».
Цей особливий аспект особливо цікавий тим, що він натякає, що з часом баріонова матерія в Космічній павутині стала менш щільною. Між цими двома результатами дослідження складали від 15 до 30% загального вмісту баріонів у Всесвіті. Хоча це означатиме, що значна кількість баріонічної речовини Всесвіту ще залишається знайти, але це все ж вражаюча знахідка.
Як пояснила Хідекі, їх результати не лише підтримують сучасну космологічну модель Всесвіту (модель Лембда CDM), але й виходять за її межі:
«Деталі у нашому Всесвіті досі залишаються загадкою. Наші результати проливають на нього світло і виявляють більш точну картину Всесвіту. Коли люди вийшли до океану і почали робити карту нашого світу, тоді вона не використовувалася для більшості людей, але ми використовуємо мапу світу зараз для подорожі за кордон. Точно так само карта цілого Всесвіту може бути не цінна зараз, оскільки у нас немає технології, щоб далеко виходити у космос. Однак це може бути цінним через 500 років. Ми перебуваємо на першому етапі створення карти всього Всесвіту ».
Це також відкриває можливості для майбутніх досліджень Інтернету Comsic, що, без сумніву, виграє від використання таких інструментів наступного покоління, як телескоп Джеймса Вебба, телескоп Atacama Cosmology і телескоп Q / U Imaging ExperimenT (QUIET). При будь-якій удачі вони зможуть помітити решту, що відсутня. Тоді, мабуть, ми можемо нарешті домогтися всієї невидимої маси!
