Астрономи виявили тривалий час невловиму “відсутню” матерію Всесвіту у найбільших космічних структурах. Вчені зафіксували величезний пучок гарячого газу, який зв’язує між собою чотири скупчення галактик і простягається на 23 мільйони світлових років – це у 230 разів більше за розмір нашої галактики. Ця тонка, ниткоподібна структура має масу, у 10 разів більшу за масу Чумацького Шляху, і саме вона пояснює більшу частину “відсутньої матерії” Всесвіту, яку науковці намагалися знайти десятиліттями.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Варто зауважити, що ця “втрата” не стосується темної матерії – загадкової субстанції, що не взаємодіє зі світлом і залишається практично невидимою, залишаючись однією з головних космічних таємниць. Навпаки, мова йде про звичайну матерію, що складається з атомів, електронів, протонів та нейтронів, разом їх називають баріонами, і саме вони утворюють зірки, планети, супутники і навіть наше тіло.
Протягом багатьох десятиліть кращі моделі Всесвіту припускали, що приблизно третина баріонної матерії, яка мала б існувати в космосі, просто відсутня. Це відкриття свідчить, що сучасні космологічні моделі, які передбачали існування такої матерії, були вірними. Водночас воно допомагає краще зрозуміти “Космічну павутину” – величезну мережу, вздовж якої формувалися та збиралися галактики протягом 13,8 мільярда років існування нашого Всесвіту.
Серед цих моделей, включно зі стандартною космологічною теорією, вже давно припускалося, що відсутня баріонна матерія захована в гігантських нитках газу, що простягаються між найбільш щільними скупченнями космічної речовини.
Щоб виявити цю “зниклу” матерію, астрономи використали швидкі радіосплески – короткі, інтенсивні радіосигнали, які приходять із віддалених галактик. За допомогою них вдалося точніше локалізувати матерію, що знаходиться у просторі між галактиками. Художнє зображення ілюструє цю звичайну матерію у вигляді теплого, розрідженого газу в міжгалактичному середовищі, яке досі було складно безпосередньо зафіксувати. Різні кольори світла передаються в космосі з різною швидкістю, і тут синій колір підкреслює щільніші ділянки космічної павутини, тоді як червоний символізує порожнечі.
Вчені змогли спостерігати “відсутню” матерію через швидкі радіосплески, які просвічують крізь цей “космічний туман”. Ілюстрація Великої стіни Геркулеса-Корони Бореаліса демонструє, що наша галактика розташована на одній із цих тонких ниток. Гамма-сплески показали, що найбільша структура у Всесвіті виявилась більшою і ближчою до Землі, ніж вважалося раніше, хоча ще не відомо, що саме це означає.
Хоча астрономи раніше вже бачили такі нитки, їхня слабка світність заважала чітко спостерігати їх через світло інших джерел, зокрема галактик і надмасивних квазарів, що живляться матерією з чорних дір. Це ускладнювало точне визначення характеристик цих ниток.
Проте вперше команда астрономів змогла детально дослідити одну з цих ниток, яка пов’язує чотири галактичні скупчення у локальному Всесвіті. Ці скупчення належать до Надскупчення Шеплі – колосального утворення, яке містить понад 8000 галактик і вважається однією з найбільших масивних структур у найближчому космосі.
“Наші результати вперше тісно узгоджуються з тим, що передбачає провідна модель космосу – такого раніше не було”, – зазначив керівник дослідницької групи Костянтинос Мігкас із Лейденської обсерваторії в Нідерландах. “Здається, що симуляції були правильними з самого початку”.
Нещодавно виявлена нитка відзначається не лише величезною масою і розмірами, а й надзвичайно високою температурою – близько 10 мільйонів градусів за Цельсієм, що у 1800 разів перевищує температуру поверхні Сонця. Для детальної характеристики цієї структури критично важливими були дані у рентгенівському діапазоні, отримані телескопами XMM-Newton і Suzaku, які працювали у тандемі.
Suzaku, супутник Японського аерокосмічного агентства (JAXA), провів картографування рентгенівського випромінювання у великому регіоні космосу, тоді як Європейське космічне агентство (ESA) застосувало XMM-Newton, щоб збільшити роздільну здатність та відокремити рентгенівські сигнали від надмасивних чорних дір, які “забруднювали” нитку. “Завдяки XMM-Newton ми змогли ідентифікувати і усунути ці космічні перешкоди, тому мали впевненість, що спостерігаємо саме газ у нитці, а не щось інше”, – пояснив дослідник з Боннського університету Флоріан Пако. “Наш метод виявився надзвичайно ефективним і підтвердив, що нитка має саме ті властивості, які ми прогнозували на основі великих симуляцій Всесвіту”.
&pp=ygUwbWlzc2luZycgbWF0dGVyIGluIHRoZSBsYXJnZXN0IGNvc21pYyBzdHJ1Y3R1cmVz
Після цього команда поєднала отримані рентгенівські дані з оптичними спостереженнями, зробленими за допомогою численних інших телескопів. Виявлення цієї донині невідомої нитки гарячої матерії, що зв’язує галактичні скупчення, дає вченим можливість краще зрозуміти природу таких гігантських космічних структур і їхні взаємозв’язки на величезних відстанях.
Своєю чергою, це відкриття сприятиме глибшому розумінню космічної павутини – мережі ниток матерії, які слугували каркасом, завдяки якому Всесвіт сформувався у сучасному вигляді.
Читайте також: