Vědci vystopovali zbývající polovinu chybějící běžné hmoty vesmíru

Vědci konečně nalezli chybějící spojení mezi galaxiemi.  Toto je první zaznamenaná detekce poloviny normální (baryonové) hmoty v našem vesmíru – protony, neutrony a elektrony – které doposud nebyly nikdy detekovány v předchozích pozorování hvězd, galaxií a dalších jasných objektů ve vesmíru, přitom uznávané modely vesmíru předpovídaly, že tam někde ta hmota musí být a konečně byla nalezena.

Pravděpodobně jste již slyšeli o lovu temné hmoty, tajuplné substance, o které se myslí, že prostupuje celým vesmírem, jejíž účinky pozorujeme skrz gravitaci. Ale naše modely vesmíru také říkají, že by tam mělo být asi dvakrát tolik obyčejné hmoty ve srovnání s tím, co jsme doposud pozorovali.

Dva nezávislé týmy se rozhodly, že tomu přijdou na kloub a skutečně se to podařilo. Chybějící běžnou hmotu – hmota složená z baryonů, a nikoliv temná hmota – byla nalezena mezi galaxiemi, ve vláknech horkého difúzního plynu, který je propojuje.

„Chybějící baryonový problém je vyřešen,“ řekl Hideki Tanimura z Ústavu vesmírné astrofyziky v Orsay ve Francii, vedoucí jednoho z vědeckých týmů. Druhý tým vedla Anna de Graaffová z Univerzity v Edinburgu ve Velké Británii.

Vzhledem k tomu, že je plyn řídký a není dostatečně horký, aby ho mohly teleskopy detekovat, nebyl nikdy dříve zpozorován.

„Neexistuje žádná pozorovací technika, kterou bychom mohli dnes vymyslet, pomocí níž by se mohl tento plyn přímo pozorovat.,“ řekl Richard Ellis z Univerzity College v Londýně. „Do dnešního dne byla tato plynová vlákna mezi galaxiemi jen spekulacemi.“

Takže oba týmy musely najít jiný způsob, jak tento plyn detekovat a dokázat, že tato vlákna skutečně existují.

Oba týmy využily fenoménu zvaného Sunyaev-Zel’dovichův efekt, který nastává, když světlo přicházející z mikrovlnného reliktního záření po velkém třesku prochází horkým plynem. Když světlo cestuje, rozptyluje elektrony v plynech a zanechá v kosmickém reliktním záření hlubokou stopu.

Mapa reliktního záření vytvořená z dat satelitu Planck

V roce 2015 satelit Planck vytvořil doposud nepodrobnější mapu reliktního záření celého pozorovatelného vesmíru. Vzhledem k tomu, že jsou vlákna plynu mezi galaxiemi příliš řídká, jsou tmavé skvrny, které způsobují, příliš drobné, aby byly vidět přímo na mapě reliktního záření.

Oba týmy proto vybraly dvojice galaxií ze Sloanovy přehlídky oblohy (SDSS), které měly být podle teorií propojeny baryonovou hmotou a prozkoumaly podrobně data získaná ze satelitu Planck. Tanimurův tým prozkoumal údaje z 260 000 párů galaxií a tým Graaffové použil dokonce více jak milión párů galaxií. Oba týmy našly v datech definitivní důkaz plynových vláken mezi galaxiemi. Tanimurův tým zjistil, že jsou vlákna plynu asi třikrát hustší než okolní vesmír a tým Graaffové zjistil dokonce šestkrát hustší vlákna plynu mezi galaxiemi. V každém případě je to potvrzení toho, že je plyn v těchto oblastech dostatečně hustý na to, aby vytvořil vlákna.

„Očekávali jsme určité rozdíly, protože byla pozorována vlákna plynu v různých vzdálenostech,“ řekl Tanimura. „Pokud se faktor vzdálenosti do toho zahrne, jsou naše zjištění velmi konzistentní s ostatními týmy.“

Tím, že se našla tato vlákna plynu mezi galaxiemi, jsou potvrzeny i desítky let staré simulace a potvrzuje to naše představy o vesmíru.

„Všichni věděli, že ta hmota musí někde být, ale je to vůbec poprvé, kdy někdo – dva nezávislé týmy – přišel s konečnou detekcí,“ řekl Ralph Kraft z Harward-Smithsonian Center for Astrophysics v Massachusetts. „Znamená to, že mnoho našich představ, jak se tvoří galaxie a skládají se do různých struktur v historii vesmíru, jsou celkem správné.“


Zdroj: newscientist.com


O Scimani 65 Článků
Zajímám se o astronomii a miluji sci-fi, Hvězdnou bránu, Hvězdné války a Mass Effect

Leave a Reply