Телескоп обнаружил недостающий межгалактический материал

В то время как таинственная темная материя и темная энергия составляют приблизительно 25 и 70 процентов нашего космического пространства, обычная материя, которую мы видим в виде звезд и галактик, планет, людей и животных, составляет всего около пяти процентов.

Но даже эти пять процентов оказывается довольно сложным заданием отыскать.

Общая сумма обычной материи может быть оценена при наблюдениях за Реликтовым излучением, которое является самым древним светом во всей Вселенной, относясь ко времени приблизительно 380 000 лет после Большого Взрыва.

Наблюдения за очень отдаленными галактиками позволяют астрономам следовать за эволюцией этой материи за два первых миллиарда лет развития нашей Вселенной.

«Недостающие барионы (обычная материя) представляют одну из самых больших тайн в современной астрофизике» - объясняет Фабрицио Никастро, ведущий автор статьи, которая была издана в журнале Nature.

«Мы знаем, что эта материя должна быть там, мы видим её в ранней Вселенной. Непонятно тогда, куда эта недостающая материя могла деться».

Подсчет звездных популяций в галактиках по всей Вселенной, плюс межзвездного газа, который проникает в галактики – это топливо для создания звезд – не превышает 10 процентов всей обычной материи.

Сложение горячего диффузного газа в галактиках и галактических кластерах поднимает эту цифру максимум до 20 процентов.

Астрономы подозревали, что недостающие барионы должны скрываться в вездесущих нитях космической сети, где материя менее плотная, а поэтому и более сложная для наблюдений. Обнаружение этого материала может подвинуть прошлую цифру до 60 процентов.

Фабрицио и многие другие астрономы во всем мире искали недостающие барионы в течение почти двух десятилетий, с тех пор, как рентгеновские обсерватории XMM-Ньютон и Чандра стали доступными научному сообществу. Их инструменты способны обнаружить горячий межгалактический газ с температурами приблизительно миллион градусов или выше, который блокирует рентген, испускаемый еще более отдаленными источниками. 

При помощи телескопа XMM-Ньютон, ученые изучили крупную галактику (квазар) со сверхмассивной черной дырой в ее центре, которая активно пожирает материю и сияет ярко в диапазоне от рентгеновских волн до радиоволн. Свет этого квазара достигает нас через четыре миллиарда лет. Ученые наблюдали за ним в течение 18 дней, в период между 2015 и 2017 годами..

«После анализа данных мы добились успеха при нахождении признаков кислорода в горячем межгалактическом газе между нами и отдаленным квазаром в двух различных местах вдоль угла обзор» - говорит Фабрицио.

«Мы поняли, что есть огромные хранилища материала – включая кислород, находящийся там. Это первый шаг к обнаружению недостающей материи».
Для того, чтобы подтвердить свои результаты, ученые собираются продолжить изучение квазаров при помощи рентгеновских телескопов.