Астрофизики отыскали во Вселенной недостающие 30% «обычной материи»

Москва, 16:07, 21 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

После 20-летнего эксперимента международная команда астрофизиков обнаружила последний недостающий межгалактический материал, который, как считается, был создан Большим взрывом.

В частности, ученые, наконец, смогли обнаружить недостающие части «обычной материи», которая составляет все во Вселенной, от звезд до ядер черных дыр. Эта «обычная материя» отличается от «темной материи», которая составляла основную массу Вселенной. Темная материя остается необнаруженной до сих пор.

Примерно две трети этой обычной материи наблюдались в течение первых двух миллиардов лет существования Вселенной. Однако остальная ее часть оставалась неуловимой до настоящего эксперимента.

Если быть точным, эта обычная материя была идентифицирована как «барионы», частицы, состоящие из кварков, которые содержат ядра внутри атомов.

Команда ученых заявила, что найти пропавшие барионы важно, чтобы окончательно собрать головоломку о том, как началась Вселенная.

«Это один из ключевых столпов тестирования теории Большого взрыва: оценка барионов водорода и гелия и всего остального в периодической таблице», — сказал Майкл Шэлл, один из соавторов исследования, из отдела Астрофизических исследований и Планетарных наук в Университете Колорадо Боулдер.

 

Потерянные барионы

В 1990-х годах астрофизики оценивали количество атомов водорода и гелия, созданных в Большом взрыве. Соответственно, еще не найденная темная материя составляла около 25 процентов Вселенной, тогда как темная энергия составляла около 70 процентов. По оценкам, обычное вещество или барионы составляют лишь около 5% Вселенной.

Предыдущие исследователи пришли к выводу, что 10% барионов оказываются в галактиках, а около 60% попадают в рассеянные облака газа, которые встречаются в пространствах между галактиками. Тем не менее, осталось около 30%, которые еще предстоит объяснить во Вселенной. Этот неучтенный процент был в центре внимания текущего эксперимента, опубликованного в журнале Nature 20 июня.

Используя XMM-Newton из Европейского космического агентства, рентгеновскую обсерваторию Chandra НАСА и Spectrraph на космическом телескопе Hubble, команда наблюдала космический микроволновый фон. Это самый древний свет в истории Вселенной. Его возраст насчитывает около 380 000 лет после Большого взрыва.

 

Поиск пропавших барионов

Коллектив астрофизиков во главе с Фабрицио Никастро из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики впервые обнаружил «высокоионизированный газ», расположенный между квазаром и Солнечной системой.

Квазар — это массивная галактика с супермассивной черной дырой в ее центре. Эта черная дыра активно пожирает вещество и излучает рентгеновские лучи и радиоволны. Свет квазара достигает Земли более, чем через 4 миллиарда лет.

Наблюдая за квазаром в течение 18 дней в промежутке между 2015 и 2017 годами, команда обнаружила, что «высокоионизованный газ», который они обнаружили, был с достаточно высокой плотностью, который должен учитываться как недостающие 30 процентов обычной материи или барионов. Точнее, барионы существуют как нити кислородного газа при температурах около 1 миллиона градусов Цельсия, лежащие в пространствах между галактиками.