Oamenii de știință explică toată materia normală din Univers

Oamenii de știință explică toată materia normală din Univers

Astronomii care folosesc un quasar puternic pentru a studia o buclă uriașă invizibilă, umplută cu gaze supraîncălzite, ar putea să fi găsit "materii vizibile" care lipsesc în Univers.

Toți atomii din galaxii, stelele și planetele reprezintă aproximativ 5% din densitatea cosmică masivă. Aproximativ 70% este reprezentată de energia întunecată - o forță misterioasă respingătoare care forțează spațiul să se extindă cu o viteză crescândă. Restul sfert constă din materie întunecată - un material invizibil a cărui prezență se simte datorită influenței gravitaționale asupra cântarelor galactice. Materia întunecată unește galaxiile cu bucle masive, formând o rețea cosmică care servește ca un schelet invizibil pentru Univers.

Oamenii de știință au estimat aceste proporții prin două metode. Cu mulți ani în urmă, ei au calculat câtă materie ar fi apărut după Big Bang-ul care a creat Universul. De asemenea, a studiat radiația relicvei - cea mai veche lumină din spațiu, care pătrunde în întregul cer. Au fost găsite aproximativ aceleași proporții de materie normală, materie întunecată și energie întunecată.

Această mică bucată de materie normală, pe care o putem detecta, se numește baryonic. Este cel mai cunoscut număr de trei poziții: emite lumină (Soarele) sau o reflectă (Luna), făcând obiectul vizibil prin telescoape. Dar secretul a rămas. Cu mai mult de 20 de ani în urmă, sa observat că, dacă adăugăm toată lumina stelelor în galaxii, obținem doar 10% din aceste 5% din materia obișnuită. Atunci, unde sunt baryonii, nu se prăbușesc în stele și în galaxii? Cercetătorii s-au concentrat pe această problemă, adăugând tot gazul difuz la cald în halouri uriașe și chiar în grupuri galactice mai mari. Apoi a apărut întrebarea: "Poate o mare cantitate de materie dispărută să rămână în firele de materie întunecată care alcătuiesc web-ul cosmic?".

Problema este că substanța lipsă va fi formată în principal din hidrogen (elementul cel mai simplu și cel mai des întâlnit în spațiu). Când atomii de hidrogen sunt ionizați, ele pot deveni invizibile pentru lungimi de undă optice, ceea ce face dificilă detectarea. Dacă un soare de hidrogen ionizat este localizat între Pământ și o sursă de lumină UV, atunci hidrogenul va absorbi anumite lungimi de undă, lăsând o amprentă chimică distinctă.

Gazul devine din ce în ce mai fierbinte (peste un milion de grade), după care hidrogenul ionizat se oprește lăsând un semnal clar în ultraviolet. De aceea, trebuia să ne îndreptăm atenția asupra ionilor mult mai rare de oxigen și să căutăm amprentele cu raze X. Oamenii de știință au folosit telescopul spațial ESA XMM-Newton pentru a studia quasar 1ES 1553 + 113. Aceasta este o gaură neagră supermassivă activă în centrul galactic. Quasarii absorb materia și strălucesc în multe lungimi de undă (de la radio la raze X). Aceste balize de cer sunt capabile să urmărească materialul care traversează calea fasciculului. Studiind amprenta chimică a oxigenului în raze X din cvasi-lumină, cercetătorii au reușit să găsească o cantitate imensă de gaz intergalactic extrem de fierbinte. Analiza a arătat că poate face până la 40% din materia baryonic în spațiu. Acest lucru poate fi suficient pentru a explica problema lipsă. Se crede că acești ioni au început în inimile stelare care au ieșit din supernove. Au fost aruncați din galaxiile lor native în timpul unor astfel de explozii. Poate că au devenit supraîncălziți tocmai din cauza șocurilor. Atomii trebuie să fie în contact între ei pentru a radia energia. Dar atomii individuali dintr-un gaz rarefiat se află departe unul de celălalt, prin urmare nu se pot atinge și rămân roșiați.

Există explicații alternative. De exemplu, un semnal de gaz ionizat ar putea proveni dintr-o galaxie, mai degrabă decât un gaz intergalactic. Dar rezultatele sunt capabile să indice locurile în care se ascund baryonii lipsă. Apoi, trebuie să urmați celelalte quasari.

Comentarii (0)
Căutare