Oamenii de știință au petrecut zeci de ani în căutare de aproximativ o treime din materia "normală" a Universului. Noile date de la Observatorul Chandra X-ray pot oferi un răspuns bun.
Analizele detaliate, analizele și calculele au permis cercetătorilor să înțeleagă cât de multă materie normală (hidrogen, heliu și alte elemente) a existat imediat de Big Bang. În intervalul de la primele minute până la un miliard de ani, cea mai mare parte a materiei normale era în praful cosmic, în gaz și în obiecte (stele și planete).
Asta e doar o problemă. Dacă adăugăm masa întregii materii normale în spațiul modern, atunci a treia parte cade undeva (diferă de cea mai puțin misterioasă materie întunecată).
O teorie sugerează că masa lipsă este grupată în spații intergalactice în gaze calde (mai puțin de 100.000 K) și fierbinți (mai mult de 100.000 K). Aceste filamente sunt denumite "mediu intergalactic cald-fierbinte" (WHIM). Ele nu sunt prezentate în sondaje optice, dar o parte din gazul cald este vizibil în lumina ultravioletă. Cu ajutorul noilor tehnologii am reușit să găsim dovezi convingătoare despre existența WHIM. Astronomii au folosit Observatorul Chandra pentru a găsi și studia firele de gaz cald situate de-a lungul căii spre quasar (o sursă de raze X strălucitoare) care alimentează o gaură neagră supermassivă care se extinde rapid. Quasar scos cu 3,5 miliarde de ani lumină de la noi.
Dacă componenta gazului fierbinte al WHIM este legată de aceste toroane, unele dintre razele X ale quasarului vor fi absorbite de acest gaz fierbinte. Prin urmare, oamenii de știință au încercat să găsească semnătura unui gaz fierbinte tipărit într-o lumină cu raze X a unui quasar.
Traiectorie ușoară
Dar problema este că semnalul de absorbție WHIM este slab în comparație cu radiația totală a razelor X a unui quasar. Din acest motiv, atunci când căutăm întreg spectrul de raze X la diferite lungimi de undă, este dificil să distingem caracteristicile slabe WHIM de fluctuațiile aleatorii.
Dar echipa a reușit să rezolve problema concentrându-se doar pe anumite părți ale spectrului de raze X, reducând astfel probabilitatea de fals pozitiv. În primul rând, au identificat galaxiile din apropierea liniei de vedere la quasar, situate la aceeași distanță de Pământ cu zonele de gaz cald. Astfel, am reușit să găsim 17 fire posibile între quasar și planeta noastră, stabilind distanțele lor. Expansiunea universului întinde lumina în timp ce călătorește, astfel încât orice absorbție a razei X în aceste filamente va fi deplasată la o lungime de undă mai roșie. Îmbunătățirea căutării sa dovedit a fi extrem de utilă, dar, de asemenea, am avut de luptat cu slăbiciunea absorbției de raze X.
Metoda a făcut posibilă detectarea oxigenului cu caracteristici care indică prezența sa într-un gaz cu o temperatură de un milion de Kelvin. Extrapolarea acestor date a contribuit la calculul valorii totale a elementelor lipsă. În viitor, intenționează să aplice tehnica altor quasari pentru a confirma teoria despre WHIM.
