Ученые наконец-то НАШЛИ «недостающую материю» Вселенной: неуловимая субстанция обнаружена в нити накаливания при температуре 10 миллионов градусов — это решение многолетней тайны
Опубликовано: | Обновлено:
После 10 лет поисков ученые наконец нашли «пропавшую материю» Вселенной.
Ученые знают, что для того, чтобы наши космологические модели работали, во Вселенной должно быть определенное количество материи — субстанции, из которой состоит все, что мы можем видеть.
Проблема в том, что только треть этой материи когда-либо была видна , а остальная часть пропала.
Теперь эксперты Европейского космического агентства утверждают, что им, возможно, удалось разгадать эту тайну.
Они полагают, что «пропавшая» материя находится в обширной нити газов температурой в 10 миллионов градусов, простирающейся через глубины Вселенной.
Эта космическая лента длиной более 23 миллионов световых лет содержит в 10 раз больше материи, чем Млечный Путь.
Гигантская нить соединяет четыре скопления галактик, каждое из которых содержит тысячи отдельных галактик, заполненных миллиардами звезд.
«Похоже, что «пропавшая» материя действительно может скрываться в трудноразличимых нитях, сотканных по всей Вселенной», — сказал соавтор исследования доктор Норберт Шартель, научный сотрудник проекта на телескопе XMM-Newton Европейского космического агентства (ЕКА).
Ученые обнаружили огромную нить газа температурой в 10 миллионов градусов, тянущуюся через космос, и именно там может скрываться скрытая материя Вселенной.
Волокно тянется по диагонали от Земли, являясь частью сверхскопления Шепли — скопления из 8000 галактик, которое является одной из крупнейших структур во Вселенной.
Нить настолько длинная, что путешествие по ней было бы равносильно пересечению Млечного Пути из конца в конец более 230 раз.
Когда газы под действием гравитации сжимаются внутрь, они вырабатывают огромное количество энергии, из-за чего газ становится чрезвычайно горячим.
Однако из-за того, что газ настолько рассеян, нити испускают очень слабый свет, который трудно отличить от света соседних галактик и черных дыр.
Ведущий исследователь доктор Константинос Мигкас из Лейденской обсерватории в Нидерландах рассказал изданию MailOnline: «В этом тонком, диффузном, слабоизлучающем газе находится множество сверхмассивных черных дыр, которые испускают много рентгеновского излучения, перегружая сигнал от нитей и их газа».
«Это все равно, что пытаться разглядеть свет свечи рядом с 10 яркими фонариками на расстоянии 100 метров».
Не имея возможности выделить свет, исходящий от самого газа, астрономы не смогли выяснить, какую часть скрытой массы Вселенной он содержит.
В новой статье, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics, астрономам впервые удалось сделать это с помощью двух мощных рентгеновских телескопов.
Газовая нить тянется по диагонали от Земли как часть сверхскопления Шепли, скопления из более чем 8000 галактик, которое является одной из крупнейших структур во Вселенной.
Используя мощные космические телескопы, астрономы смогли отличить рентгеновское излучение газа от загрязняющих источников, таких как сверхмассивные черные дыры.
Чтобы выяснить, как развивалась Вселенная, космологи создали симуляции, называемые моделями.
Эти модели оказались весьма успешными в прогнозировании распределения галактик и других структур.
Модели также говорят ученым, что во Вселенной должно быть определенное количество обычной материи.
Однако только около 20–30 процентов предсказанного количества вещества когда-либо были обнаружены.
Если эта материя действительно существует, она может быть распределена в виде нитей газа, соединяющих плотные скопления галактик.
Если нет, то это говорит о том, что лучшие модели Вселенной, созданные учеными, в конечном итоге неверны.
Исследователи объединили наблюдения, полученные с помощью рентгеновского космического телескопа XMM-Newton Европейского космического агентства (ЕКА) и космического рентгеновского телескопа Suzaku Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA).
В то время как «Сузаку» картировал слабое рентгеновское излучение газа на большой площади, XMM-Newton смог определить источники загрязняющего рентгеновского излучения, такие как сверхмассивные черные дыры.
Соавтор исследования доктор Флориан Пако из Боннского университета говорит: «Благодаря XMM-Newton мы смогли идентифицировать и удалить эти космические загрязнители, поэтому мы знали, что смотрим на газ в нити накала и ни на что другое».
Впервые в истории это позволило ученым определить свойства космической нити.
Для ученых самое интересное то, что эти наблюдения подтверждают, что их модели Вселенной были верны с самого начала.
Доктор Мигкас говорит: «Из космологических, крупномасштабных структурных симуляций, напоминающих Вселенную, мы видим, что эта все еще недостающая материя должна находиться в этих цепочках газа и галактиках, и эта материя также должна иметь определенную температуру и плотность».
«В нашем исследовании мы впервые однозначно подтверждаем, что действительно существуют космические нити с точно такой же плотностью и температурой газа, как предсказывает наша современная модель космологии».
Это очень хороший признак того, что крупномасштабная структура локальной Вселенной действительно выглядит так, как предполагают ученые.
Это первый раз, когда ученые смогли определить свойства одной из нитей, составляющих космическую паутину. Космологи полагают, что именно здесь может скрываться скрытая масса, предсказанная их моделями
Помимо обнаружения ранее невидимой нити материи, проходящей через Вселенную, эти результаты показывают, что скопления галактик связаны на огромных расстояниях.
Это означает, что некоторые из самых плотных и экстремальных структур во Вселенной могут быть частью огромной «космической паутины».
Это невидимая паутина нитей, которая, возможно, лежит в основе структуры всего, что мы видим вокруг себя.
Теперь мы на один шаг приблизились к пониманию того, как работает эта сеть.
«Обычная» материя, из которой состоит все, что мы можем видеть, составляет всего пять процентов известной Вселенной. Остальное состоит из так называемой «темной материи».
На протяжении десятилетий по крайней мере половина этой обычной материи ускользала от обнаружения, но в последние годы ученые провели первые прямые наблюдения «космической паутины» нитей, пронизывающих галактики.
Эти нити состоят из газа при температурах от 100 000 °C (180 032 °F) до 10 миллионов °C (50 миллионов °F), и эксперты полагают, что эти структуры могут быть причиной «исчезнувшей» обычной материи.
Исследования показали, что около 95 процентов Вселенной состоит из смеси «темной материи» и «темной энергии», которая дает о себе знать только благодаря своему гравитационному притяжению, но никогда не была обнаружена напрямую.
Однако менее известно, что около половины обычного материала также отсутствует.
В 2015 году группа ученых под руководством ученого из Женевского университета Доминика Экерта заявила, что эти «пропавшие барионы» — субатомные частицы, состоящие из трех кварков — были обнаружены благодаря их рентгеновскому излучению в огромном скоплении галактик, известном как Abell 2744.
Используя космический телескоп XMM-Newton, исследователи обнаружили, что материя сконцентрирована в сети узлов и связей, соединенных посредством обширных нитей, известных как «космическая паутина».
Масштабные исследования галактик показали, что распределение обычной материи во Вселенной неоднородно.
Вместо этого под действием гравитации материя концентрируется в так называемые нитевидные структуры, образуя сеть узлов и связей, называемую «космической паутиной».
Области, испытывающие наибольшую гравитационную силу, разрушаются и образуют узлы сети, такие как Abell 2744.
Чтобы сделать свое открытие, исследователи сосредоточили внимание на Abell 2744 — огромном скоплении галактик со сложным распределением темной и светящейся материи в центре.
Эти узлы, подобные нейронным сетям, затем соединяются друг с другом посредством нитей, в которых исследователи обнаружили наличие газа и, следовательно, недостающей обычной материи, из которой, как считалось, состоит Вселенная.
Daily Mail
