Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере помогли найти последний резервуар обычной материи, спрятанный во Вселенной.
Обычная материя, или «барионы», составляют все существующие физические объекты, от звезд до ядер черных дыр. Но до сих пор астрофизикам удавалось обнаружить только около двух третей материи, которая, как предсказывают теоретики, была создана Большим взрывом.
В ходе нового исследования международная команда обнаружила недостающую треть, найдя ее в пространстве между галактиками. Эта потерянная материя существует в виде нитей газообразного кислорода при температуре около 1 миллиона градусов по Цельсию, сказал Майкл Шулл из CU Boulder, соавтор исследования.
Это открытие является важным шагом для астрофизики. «Это один из ключевых столпов проверки теории Большого взрыва: определение количества барионов водорода, гелия и всего остального в периодической таблице», - сказал Шулл из Департамента астрофизических и планетарных наук (APS).
Новое исследование, которое появится 20 июня в журнале Nature, было проведено под руководством Фабрицио Никастро из Итальянского национального института астрофизики (INAF) - Osservatorio Astronomico di Roma и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
У исследователей есть хорошее представление о том, где найти большую часть обычной материи во Вселенной - не путать с темной материей, которую ученым еще предстоит найти: около 10 процентов находится в галактиках и около 60 процентов находится в рассеянных облаках газа, лежащих между галактиками.
В 2012 году Шулл и его коллеги предсказали, что недостающие 30 процентов барионов, вероятно, образовали в космосе паутину, называемую тепло-горячей межгалактической средой (WHIM). Чарльз Данфорт, научный сотрудник APS, внес свой вклад в эти выводы и является соавтором нового исследования.
Чтобы найти пропавшие атомы в этой области между галактиками, международная группа направила серию спутников на квазар под названием 1ES 1553 - черную дыру в центре галактики, которая поглощает и выбрасывает огромное количество газа.. «По сути, это действительно яркий маяк в космосе», - сказал Шулл.
Ученые могут собрать много информации, записав, как излучение квазара проходит через пространство, подобно тому, как моряк видит маяк сквозь туман. Во-первых, исследователи использовали спектрограф Cosmic Origins на космическом телескопе Хаббл, чтобы понять, где они могут найти пропавшие барионы. Затем они нацелились на эти барионы, используя рентгеновский многозеркальный спутник Европейского космического агентства (XMM-Newton)..
Команда обнаружила следы высокоионизированного газообразного кислорода, лежащего между квазаром и нашей Солнечной системой, и с достаточно высокой плотностью, чтобы при экстраполяции на всю вселенную составлять последние 30 процентов обычная материя.
"Мы нашли пропавшие барионы", сказал Шулл.
Он подозревает, что галактики и квазары выбрасывали этот газ в глубокий космос в течение миллиардов лет. Шулл добавил, что исследователям нужно будет подтвердить свои выводы, направив спутники на более яркие квазары.