Kje se skriva manjkajoča masa vesolja?

Kje se skriva manjkajoča masa vesolja?

Znanstveniki so preživeli več deset let v iskanju približno tretjine "normalne" snovi v vesolju. Novi podatki iz rentgenskega observatorija Chandra lahko končno zagotovijo dobrodošel odziv.

Podrobni pregledi, analize in izračuni so raziskovalcem omogočili, da so razumeli, koliko normalne snovi (vodik, helij in drugi elementi) je obstajalo takoj od Velikega poka. V razponu od prvih minut do milijarde let je bila večina normalne snovi v kozmičnem prahu, plinu in predmetih (zvezde in planete).

To je samo problem. Če v sodobnem prostoru zberemo maso vse normalne snovi, potem tretji del pade nekje (razlikuje se od nič manj skrivnostne temne snovi).

Ena teorija kaže, da je manjkajoča masa združena v velike skale toplega (manj kot 100.000 K) in vročega (več kot 100.000 K) plina v intergalaktičnem prostoru. Ti filamenti se imenujejo »toplo vroči medgalaktični medij« (WHIM). V optičnih pregledih niso prikazani, vendar je del toplega plina viden v ultravijolični svetlobi. S pomočjo nove tehnologije smo uspeli najti prepričljive dokaze o obstoju WHIM. Astronomi so uporabili observatorij Chandra, da bi našli in preučili niti toplega plina, ki se nahaja ob poti do kvazarja (svetlega rentgenskega vira), ki hrani hitro rastočo črno luknjo. Kvazar se je odstranil s 3,5 milijarde svetlobnih let od nas.

Če je komponenta vročega plina WHIM-a vezana na te pramene, bodo nekateri X-žarki kvazarja absorbirani s tem vročim plinom. Zato so znanstveniki poskušali najti podpis vročega plina, natisnjenega v rentgenski svetlobi kvazarja.

Kje se skriva manjkajoča masa vesolja?

Svetlobna pot

Problem pa je v tem, da je WHIM absorpcijski signal šibek v primerjavi s celotnim rentgenskim sevanjem kvazarja. Zaradi tega je pri iskanju celotnega spektra rentgenskih žarkov pri različnih valovnih dolžinah težko ločiti šibke WHIM karakteristike od naključnih nihanj.

Vendar pa je ekipa uspela rešiti problem tako, da se je osredotočila le na določene dele spektra rentgenskih žarkov in zmanjšala verjetnost napačnih pozitivnih rezultatov. Najprej so identificirali galaksije blizu vidnega polja do kvazarja, ki se nahaja na enaki razdalji od Zemlje kot območja toplega plina. Tako smo uspeli najti 17 možnih niti med kvazarjem in našim planetom, določiti njihove razdalje. Razširitev vesolja razteza svetlobo med potovanjem, zato bo vsaka absorpcija rentgenskih žarkov v teh vlaknih premaknjena na bolj rdečo valovno dolžino. Zoženje iskanja se je izkazalo za izjemno koristno, vendar sem se moral spopasti tudi s šibkostjo absorpcije rentgenskih žarkov.

Metoda je omogočila zaznavanje kisika z značilnostmi, ki kažejo na njegovo prisotnost v plinu s temperaturo milijon kelvinov. Ekstrapoliranje teh podatkov je pomagalo izračunati celotno količino manjkajočih snovi. V prihodnosti nameravajo uporabiti tehniko za druge kvazare, da bi potrdili teorijo o WHIM.

Komentarjev (0)
Iskanje