XMM-Newtoni röntgenteleskoop on avastanud hiiglaslikud gaasi- ja tolmuvarud universumi "kosmilise veebi" hõõgniitide vahelises tühjus, mille avastus selgitab umbes poole aine aine kadumist universumis, selgub ajakirjas Nature avaldatud artiklist.
„Oleme jõudnud tänapäevase astrofüüsika peamise mõistatuse lahendamiseni. Me teame, et see asi oli olemas, nagu näeme seda varases universumis, kuid täna ei leia me sellest mingeid jälgi. Tekib küsimus - kuhu ta kadus?”- ütleb Fabrizio Nicastro Itaalia Riiklikust Astrofüüsikalisest Instituudist Roomas.
Augud universumi veebis
Arvatakse, et universum on oma struktuurilt sarnane hiiglasliku kolmemõõtmelise veebiga. Selle niidid on tumeda aine klastrid, nn filamendid. Nende hõõgniitide ristumiskohtades on tihedad nähtava aine tükid - üksikud galaktikad ja täheliste megalinnude rühmad.
Teadlased uurivad selle veebi struktuuri, jälgides tuhandeid kaugeid galaktikaid, kasutades maapealseid ja tiirlevaid teleskoope ning nn relikti kiirguse kõikumisi - Suure Paugu "kaja", millesse oli trükitud teave tumeda aine jaotuse kohta Universumis.
Need tähelepanekud osutasid suhteliselt hiljuti äärmiselt ootamatule asjale - selgus, et aine "kogu mass" selle "veebi" niidides ja nendevahelises ruumis on umbes kaks korda väiksem, kui teoreetiliste arvutuste põhjal ennustatakse. Tekkis küsimus - kuhu see asi kadus, mille üle teadlased endiselt vaeva näevad.
Selle "universaalse kaotuse" otsimist, nagu Nikastro selgitab, teeb märkimisväärselt keerukaks üks meile mugav Universumi omadus - see on peaaegu täielikult läbipaistev elektromagnetilistele lainetele tänu sellele, et kõik galaktikatevahelise gaasi varud on täielikult ioniseeritud olekus.
Reklaamvideo:
Sel põhjusel ei saa teadlased otseselt arvutada "universumi veebi" keermete vahelises tühjas olevas vesiniku, heeliumi ja muude elementide aatomite arvu, kuna need vaevalt suhestuvad valguse ja muude kiirgusvormidega.
Musta augu "röntgenikiirgus"
Nicastro ja tema kolleegid lahendasid selle probleemi, püüdes leida mitte vesinikku ega heeliumi, vaid muid raskemaid ioone, mis suhtlevad tugevamini pehmete röntgenkiirte ja muude lainetüüpide kiirtega, mis tekitavad kvaasreid, supermassiivseid mustaid auke kaugete galaktikate keskustesse.
Hapnik, lämmastik, süsinik ja muud rasked elemendid on galaktikatevahelises keskkonnas äärmiselt haruldased - neid polnud Suure Paugu ajal olemas ja neid pääses sinna ainult galaktikatest koos mustade aukude ja supernoovade väljutamisega. Seetõttu pidid teadlased kulutama palju aega, otsides meile piisavalt heledat ja meile lähedast kvaasari, mille röntgenikiirgus oleks piisavalt tugev, et "valgustada" raskete elementide haruldasemaid aatomeid.
Sellele rollile lähenes galaktika 1ES 1553 + 113, mis asus Mao seitsme miljardi valgusaasta kaugusel Mao tähtkujus. Nagu Nicastro ja tema kolleegid märkisid, asub ta teadaolevatest galaktikate kobaratest väga kaugel, mis võimaldas neil kasutada oma valgust, et hinnata raskete elementide hulka tühjus "kosmilise veebi" hõõgniidide vahel.
Vaadates seda kaks aastat XMM-Newtoni tiirleva teleskoobiga, on teadlased leidnud jälgi kahe hiiglasliku gaasipilve olemasolust galaktikavahelises keskkonnas, mis on täidetud hapniku ja teiste raskete aatomite ioonidega.
Nende mass omakorda näitab, et sellised struktuurid sisaldavad 20% kuni 100% kogu universumi “puuduvast” ainest. Teadlased plaanivad nüüd teha uusi sedalaadi mõõtmisi, kasutades muid kvaasare, mis aitavad neil hinnangute ulatust kitsendada ja mõista, kas Maa ja 1ES 1553 + 113 vahel teel olevad gaasipilved on ainulaadsed objektid, või tõestada, et neid leidub kõikides universumi nurkades. …
