Gadu desmitiem dominējošais zinātnieku izmantotais kosmoloģiskais modelis ir balstīts uz teoriju, ka papildus baryonic matērijai - aka. “Normāla” vai “gaismas” viela, ko mēs varam redzēt - Visums satur arī ievērojamu daudzumu neredzamās masas. Šī “tumšā matērija” veido aptuveni 26,8% no Visuma masas, turpretī normālajai matērijai ir tikai 4,9%.
Kamēr notiek Dark Matter meklēšana un vēl nav atrasti tiešie pierādījumi, zinātnieki arī ir zinājuši, ka aptuveni 90% no Visuma parastās matērijas joprojām nav atklāti. Saskaņā ar diviem jauniem nesen publicētiem pētījumiem, iespējams, beidzot ir atrasta liela daļa šīs parastās vielas - kas sastāv no karstas, izkliedētas gāzes pavedieniem, kas savieno galaktikas.
Pirmais pētījums ar nosaukumu “Siltu / karstu gāzu pavedienu meklēšana starp SDSS gaismas sarkano galaktiku pāriem” parādījās Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi. Pētījumu vadīja Hideki Tanimura, toreizējais Britu Kolumbijas universitātes doktorants, un tajā piedalījās pētnieki no Kanādas progresīvo pētījumu institūta (CIFAR), Liverpūles Džona Mūra universitātes un Kvazulu-Natālas universitātes.
Otrais pētījums, kas nesen parādījās tiešsaistē, tika nosaukts par “Trūkstošos baronus kosmiskajā tīklā, ko atklāja Sunjajeva-Zeladoviča efekts”. Šīs komandas sastāvā bija pētnieki no Edinburgas universitātes, un to vadīja Anna de Grafa, studente no Edinburgas Karaliskās observatorijas Astronomijas institūta. Darbojoties neatkarīgi viens no otra, šīs divas komandas risināja Visuma trūkstošās matērijas problēmu.
Balstoties uz kosmoloģiskām simulācijām, dominējošā teorija ir tāda, ka iepriekš neatklātā Visuma normālā viela sastāv no baryoniskās vielas, ti, protonu, neitronu un elektronu, virzieniem, kas peld starp galaktikām. Šie reģioni ir tā dēvētais “kosmiskais tīkls”, kur zemā blīvuma gāze pastāv temperatūrā no 105 līdz 107 K (-168 t0 -166 ° C; -270 līdz 266 ° F).
Savu pētījumu dēļ abas komandas izmantoja datus no Planck Collaboration - projekta, ko uztur Eiropas Kosmosa aģentūra un kurā ir iekļauti visi tie, kuri piedalījās Planks misija (ESA). Tas tika prezentēts 2015. gadā, kur to izmantoja, lai izveidotu Visuma termālo karti, izmērot Sunjajeva-Zeldoviča (SZ) ietekmes ietekmi.
Šis efekts attiecas uz spektrālo kropļojumu kosmiskajā mikroviļņu fona apstākļos, kad fotoni ir izkaisīti ar jonizētu gāzi galaktikās un lielākās struktūrās. Kosmosa izpētes misijas laikā Planks satelīts ar lielu jutīgumu izmērīja CMB fotonu spektrālos kropļojumus, un iegūtā termiskā karte kopš tā laika tika izmantota Visuma liela mēroga struktūras attēlošanai.
Tomēr pavedieni starp galaktikām zinātniekiem šķita pārāk vāji, lai tolaik tos izpētītu. Lai to labotu, abas komandas izmantoja datus no CMASS ziemeļu un dienvidu galaktiku katalogiem, kas tika iegūti no Sloan Digital Sky Survey (SDSS) 12. datu laidiena. Pēc šīs datu kopas viņi atlasīja galaktiku pārus un koncentrējās uz atstarpi starp tiem.
Pēc tam viņi salika siltuma datus, kas iegūti Planks šīm zonām viena otrai virsū, lai stiprinātu signālus, kurus SZ ietekmē starp galaktikām. Kā Dr. Hideki pa e-pastu teica Space Magazine:
“SDSS galaktikas apsekojums dod plaša mēroga Visuma struktūras formu. Planka novērojums nodrošina gāzes spiediena karti debesīs ar labāku jutīgumu. Mēs šos datus apvienojam, lai pārbaudītu zema blīvuma gāzi kosmiskajā tīklā. ”
Kamēr Tanimura un viņa komanda apkopoja datus no 260 000 galaktiku pāru, de Grāfa un viņas komanda apkopoja datus no vairāk nekā miljona. Rezultātā abas komandas nāca klajā ar pārliecinošiem pierādījumiem par gāzes pavedieniem, lai gan to mērījumi nedaudz atšķīrās. Kamēr Tanimura komanda atklāja, ka šo pavedienu blīvums ir aptuveni trīs reizes lielāks par vidējo blīvumu apkārtējā tukšumā, De Graaf un viņas komanda secināja, ka tie ir sešas reizes lielāki par vidējo blīvumu.
"Zema blīvuma gāzi kosmiskajā tīklā mēs nosakām statistiski ar kraušanas metodi," sacīja Hideki. “Otra komanda izmanto gandrīz tādu pašu metodi. Mūsu rezultāti ir ļoti līdzīgi. Galvenā atšķirība ir tā, ka mēs zondējam tuvējo Visumu, no otras puses, viņi zondē salīdzinoši tālāku Visumu. ”
Šis sevišķi interesantais aspekts tajā nozīmē, ka laika gaitā baryonic matērijas kosmiskajā tīklā ir kļuvušas mazāk blīvas. Starp šiem diviem rezultātiem pētījumi veidoja no 15 līdz 30% no kopējā Visuma baryonic satura. Lai gan tas nozīmētu, ka joprojām ir jāatrod ievērojams daudzums Visuma baryonic matēriju, tas tomēr ir iespaidīgs atradums.
Kā paskaidroja Hideki, viņu rezultāti ne tikai atbalsta pašreizējo Visuma kosmoloģisko modeli (Lambda CDM modeli), bet arī pārsniedz to:
“Detaļas mūsu Visumā joprojām ir noslēpums. Mūsu rezultāti to izgaismo un atklāj precīzāku Visuma ainu. Kad cilvēki izgāja pie okeāna un sāka veidot mūsu pasaules karti, toreiz lielākajai daļai cilvēku to neizmantoja, bet tagad mēs izmantojam pasaules karti, lai ceļotu uz ārzemēm. Tādā pašā veidā visa Visuma karte tagad, iespējams, nav vērtīga, jo mums nav tehnoloģijas, lai tālu izietu kosmosā. Tomēr tas varētu būt vērtīgs 500 gadus vēlāk. Mēs esam visa Visuma kartes veidošanas pirmajā posmā. ”
Tas arī paver iespējas turpmākiem Comsic Web pētījumiem, kas, bez šaubām, gūs labumu no tādas jaunās paaudzes instrumentu izvietošanas kā Džeimsa Veba teleskops, Atacama kosmoloģijas teleskops un Q / U Imaging ExperimenT (QUIET). Ar jebkuru veiksmi viņi varēs pamanīt atlikušo trūkstošo lietu. Tad, iespējams, mēs beidzot varam iekļūt visā neredzamā masā!
