Зіткнення між деякими з найбільших структур у космосі дало вченим підказку про одну з нерозгаданих загадок у Всесвіті: місцеперебування зниклої матерії. Під час дослідження злиття двох скупчень галактик під назвою Abell 98 вчені знайшли газову нитку, яка відповідає так званому тепло-гарячому міжгалактичному середовищу (warm-hot intergalactic medium (WHIM). Цей туман плазми, який існує між галактиками, виявляється одним із провідних кандидатів на місце дефіциту баріонної матерії в локальному Всесвіті.
Недостатня матерія — одне з найдивніших питань, на яке ми ще не маємо відповіді. Ми змогли лише більш-менш дізнатись про розподіл звичайної (баріонної) матерії в космосі, з якої складається все, що ми бачимо: зорі, планети, галактики, хмари газу, міжгалактичний пил. Але останні дослідження показують, що у масштабах Всесвіту баріонна матерія складає лише близько 5%, а решта припадає на темну матерію (27%) і темну енергію (68%), природа яких ще не зрозуміла.
Вчені знають, скільки баріонної матерії утворилося під час Великого вибуху, завдяки випромінюванню, що залишилося від тієї епохи, яке виробляється через космічний мікрохвильовий фон. Однак коли дослідники почали аналізувати розподіл баріонної матерії у сучасному Всесвіті, цифри не збіглися. Матерія ніби десь зникла, а це від половини до третини від того, що було передбачено.
Одним із можливих місць, де може зберігатися відсутня матерія, є WHIM — міжгалактичні газові нитки з температурою від 10 тис. до 10 млн Кельвінів, у яких баріони нагріваються та стискаються. Однак знайти ці надтонкі структури в космічному просторі між набагато яскравішими галактиками було складно.
Ключ до розгадки
Abell 98 являє собою скупчення галактик на відстані приблизно 1,4 млрд світлових років від нас. Рентгенівські спостереження Abell 98 виявили структури гарячого газу між двома підскупченнями. На початку 2022 року вчені Гарвардсько-Смітсонівського центру астрофізики опублікували аналіз, який виявив, що міжгалактична нитка містить гігантську ударну хвилю, що утворилася від стиснення двох суперкластерів. Аналіз також виявив два чітких температурних режими: один при 20 млн Кельвінів, а другий при 10 млн Кельвінів.
«Ці вимірювання надають спокусливі докази присутності більш масштабної структури, де дифузний WHIM з’єднується з околицями скупчення вздовж космічних ниток», — пояснюють вчені.
Поки що дослідники не змогли знайти достатньої кількості WHIM, щоб пояснити всі відсутні баріони. Але знахідка свідчить про те, що деякі з них можуть бути у газових нитках, що простягаються між галактиками, або ховатися у вигляді хмар тонкого газу в міжгалактичному просторі.
Раніше ми повідомляли про ТОП-5 нерозгаданих таємниць сучасної фізики.
За матеріалами The Astrophysical Journal Letters
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
