Рентгенівська обсерваторія Чандри NASA виявила дві величезні міжгалактичні хмари дифузного гарячого газу. Ці хмари є найкращим свідченням того, що у величезній космічній павутині гарячого газу міститься довго шукана відсутня речовина - близько половини атомів та іонів у Всесвіті.
Різні вимірювання дають хорошу оцінку масової щільності баріонів - нейтронів і протонів, що складають ядра атомів та іонів - у Всесвіті 10 мільярдів років тому. Однак десь протягом останніх 10 мільярдів років велика частка баріонів, яку зазвичай називають «звичайною речовиною», щоб відрізнити їх від темної матерії та темної енергії, пропала безвісти.
"Інвентар всіх баріонів у зірках і газі всередині і поза галактиками становить трохи більше половини баріонів, які існували незабаром після Великого вибуху", - пояснив Фабріціо Нікастро з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики та головний автор статті у випуску Nature від 3 лютого 2005 року, що описує останні дослідження. "Тепер ми знайшли ймовірне сховище зниклих баріонів".
Нікастро та його колеги не просто натрапили на зниклі баріони - вони пішли їх шукати. Комп'ютерне моделювання утворення галактик та скупчень галактик показало, що відсутні баріони можуть міститися у надзвичайно дифузній веб-схожій системі газових хмар, з якої утворюються галактики та скупчення галактик.
Ці хмари заперечували виявлення через їх прогнозований діапазон температур від кількох сотень тисяч до мільйона градусів Цельсія та їх надзвичайно низьку щільність. Докази цієї теплої гарячої міжгалактичної речовини (WHIM) були виявлені навколо нашої Галактики або в Локальній групі галактик, але відсутність остаточних доказів для WHIM за межами нашого безпосереднього космічного сусідства давала будь-які оцінки загальної маси щільності баріонів ненадійний.
Відкриття набагато віддаленіших хмар відбулося, коли команда скористалася історичним рентгенівським випромінюванням квазарної галактики Mkn 421, яке почалося в жовтні 2002 року. якісні рентгенівські спектральні дані. Ці дані показали, що дві окремі хмари гарячого газу на відстані від Землі 150 мільйонів світлових років та 370 мільйонів світлових років фільтрували або поглинали рентгенівські промені з Mkn 421.
Дані рентгенівських променів показують, що іони вуглецю, азоту, кисню та неону присутні, а температура хмар становить близько 1 млн. Градусів Цельсія. Поєднання цих даних із спостереженнями ультрафіолетових довжин хвиль дозволило команді оцінити товщину (близько 2 млн. Світлових років) та масову щільність хмар.
Припускаючи, що розмір та розподіл хмар є репрезентативними, Нікастро та його колеги могли зробити першу надійну оцінку середньої масової щільності баріонів у таких хмарах по всьому Всесвіту. Вони встановили, що це відповідає масовій щільності відсутніх баріонів.
Mkn 421 спостерігався тричі при низькій енергетичній решітці Chandra (LETG), двічі спільно з камерою високої роздільної здатності (травень 2000 р. Та липень 2003 р.) Та один раз із розширеним спектрометром CCD Imaging (жовтень 2002 р.). Відстань до Mkn 421 - 400 мільйонів світлових років.
Центр космічних польотів Маршалла НАСА, Хантсвіл, штат Алабама, керує програмою "Чандра" для Управління космічної науки НАСА у Вашингтоні. Northrop Grumman з Редондо Біч, штат Каліфорнія, раніше TRW, Inc., був головним підрядником розвитку обсерваторії. Смітсонівська астрофізична обсерваторія контролює наукові та льотні операції з рентгенівського центру Чандра в Кембриджі, штат Массачусетс.
Додаткову інформацію та зображення можна отримати за посиланням: http://chandra.harvard.edu та http://chandra.nasa.gov
Оригінальне джерело: Chandra News Release
