Рентгеновская обсерватория Чандра НАСА обнаружила два огромных межгалактических облака диффузного горячего газа. Эти облака являются лучшим доказательством того, что обширная космическая сеть горячего газа содержит долгожданную недостающую материю - около половины атомов и ионов во Вселенной.
Различные измерения дают хорошую оценку массовой плотности барионов - нейтронов и протонов, составляющих ядра атомов и ионов - во Вселенной 10 миллиардов лет назад. Однако когда-то в течение последних 10 миллиардов лет значительная часть барионов, обычно называемых «обычной материей», чтобы отличать их от темной материи и темной энергии, пропала без вести.
«Инвентаризация всех барионов в звездах и газе внутри и снаружи галактик составляет чуть более половины барионов, которые существовали вскоре после Большого взрыва», - объяснил Фабрицио Никастро из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и ведущий автор статьи. в выпуске Nature от 3 февраля 2005 г., описывающем недавнее исследование. «Теперь мы нашли вероятное укрытие пропавших барионов».
Никастро и его коллеги не просто наткнулись на пропавшие барионы - они отправились на их поиски. Компьютерное моделирование образования галактик и скоплений галактик показало, что отсутствующие барионы могут содержаться в чрезвычайно диффузной паутинообразной системе газовых облаков, из которой образовались галактики и скопления галактик.
Эти облака не поддаются обнаружению из-за их прогнозируемого диапазона температур от нескольких сотен тысяч до миллиона градусов Цельсия и их чрезвычайно низкой плотности. Доказательства этого теплого горячего межгалактического вещества (WHIM) были обнаружены вокруг нашей Галактики или в Местной группе галактик, но отсутствие точных доказательств WHIM за пределами нашего непосредственного космического соседства сделало какие-либо оценки универсальной плотности массы барионов. ненадежный.
Открытие гораздо более далеких облаков произошло, когда команда воспользовалась историческим рентгеновским осветлением квазароподобной галактики Mkn 421, которое началось в октябре 2002 года. Два наблюдения Чандры за Mkn 421 в октябре 2002 года и июле 2003 года дали превосходные результаты. качественные рентгеноспектральные данные. Эти данные показали, что два отдельных облака горячего газа на расстоянии 150 миллионов световых лет от Земли и 370 миллионов световых лет отфильтровывали или поглощали рентгеновские лучи от Mkn 421.
Рентгеновские данные показывают, что присутствуют ионы углерода, азота, кислорода и неона, а температура облаков составляет около 1 миллиона градусов по Цельсию. Объединение этих данных с наблюдениями на ультрафиолетовых волнах позволило группе оценить толщину (около 2 миллионов световых лет) и массовую плотность облаков.
Предполагая, что размер и распределение облаков являются репрезентативными, Никастро и его коллеги могли бы сделать первую достоверную оценку средней плотности массы барионов в таких облаках по всей Вселенной. Они обнаружили, что это соответствует плотности массы отсутствующих барионов.
Mkn 421 наблюдался три раза на низкоэнергетической передающей решетке Чандры (LETG), два раза в сочетании с камерой высокого разрешения (май 2000 и июль 2003 года) и один раз на усовершенствованном спектрометре CCD Imaging (октябрь 2002 года). Расстояние до Mkn 421 составляет 400 миллионов световых лет.
Центр космических полетов имени Маршалла при НАСА, Хантсвилл, штат Алабама, руководит программой Чандра для Управления космических наук НАСА в Вашингтоне. Нортроп Грумман из Редондо-Бич, Калифорния, ранее TRW, Inc., был главным подрядчиком по разработке обсерватории. Смитсоновская астрофизическая обсерватория контролирует научные и летные операции из рентгеновского центра Чандра в Кембридже, штат Массачусетс.
Дополнительная информация и изображения доступны по адресу: http://chandra.harvard.edu и http://chandra.nasa.gov.
Первоначальный источник: пресс-релиз Чандра
