Столкновение между некоторыми из величайших структур в космосе дало ученым подсказку об одной из неразгаданных загадок во Вселенной: местонахождении пропавшей материи. При исследовании слияний двух скоплений галактик под названием Abell 98 ученые нашли газовую нить, соответствующую так называемой тепло-горячей межгалактической среде (warm-hot intergalactic medium (WHIM). Этот туман плазмы, существующий между галактиками, оказывается одним из ведущих кандидатов на место дефицита барионной материи в локальной Вселенной.
Недостающая материя — один из самых странных вопросов, на который у нас еще нет ответа. Мы смогли лишь более-менее узнать распределение обычной (барионной) материи в космосе, из которой состоит все, что мы видим: звезды, планеты, галактики, облака газа, межгалактическая пыль. Но последние исследования показывают, что в масштабах Вселенной барионная материя составляет лишь около 5%, а остальные приходятся на темную материю (27%) и темную энергию (68%), природа которых еще не понятна.
Ученые знают, сколько барионной материи образовалось во время Большого взрыва, благодаря излучению, оставшемуся от той эпохи, которое производится через космический микроволновой фон. Однако когда ученые начали анализировать раздел барионной материи в современной Вселенной, цифры не совпали. Материя будто где-то исчезла, а это от половины до трети того, что было предвидено.
Одним из возможных мест, где может храниться недостающая материя, является WHIM — межгалактические газовые нити с температурой от 10 тыс. до 10 млн Кельвинов, в которых барионы нагреваются и сжимаются. Однако найти эти сверхтонкие структуры в космическом пространстве между гораздо более яркими галактиками было сложно.
Ключ к разгадке
Abell 98 представляет собой скопление галактик на расстоянии примерно 1,4 млрд световых лет от нас. Рентгеновские наблюдения Abell 98 обнаружили структуры горячего газа между двумя скоплениями. В начале 2022 года ученые Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики опубликовали анализ, обнаруживший, что межгалактическая нить содержит гигантскую ударную волну, образовавшуюся от сжатия двух суперкластеров. Анализ также выявил два четких температурных режима: один при 20 млн Кельвинов, а второй при 10 млн Кельвинов.
«Эти измерения предоставляют соблазнительные доказательства присутствия более масштабной структуры, где диффузный WHIM соединяется с окрестностями скопления вдоль космических нитей», — объясняют ученые.
Пока исследователи не смогли найти достаточное количество WHIM, чтобы объяснить все недостающие барионы. Но находка свидетельствует о том, что некоторые из них могут присутствовать в протягивающихся между галактиками газовых нитях или прятаться в виде облаков тонкого газа в межгалактическом пространстве.
Ранее мы сообщали о ТОП-5 неразгаданных тайн современной физики.
По материалам The Astrophysical Journal Letters
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine
