Астрономы обнаружили скрытое вещество

Речь идет не о так называемом «темном» веществе, а об обычной (барионной) материи, состоящей из атомов — нуклонов, электронов — и других уже известных науке частиц, которые просто не видны в обычные телескопы. Лишь приблизительно 5% нашей Вселенной состоит из «обычного» вещества — протонов, нейтронов (барионов), которые наряду с электронами образуют атомы. Остальное — это неуловимое темное вещество (23%) и «темная энергия» (72%). Десятилетие назад было предсказано, что приблизительно половину недостающей части «нормального» вещества можно отыскать в виде чрезвычайно разреженного газа, заполняющего обширные пространства между галактиками.

Практически все вещество во Вселенной собрано в гигантские структуры — своего рода невидимую сеть, в наиболее плотных узлах которой, точно пауки, «восседают» галактические скопления — крупнейшие структурные единицы нашего мира. Астрономы давно подозревали, что протянутые от узла к узлу «нити» этой сети проложены газом, имеющим небольшую плотность и высокую температуру (105-107 кельвинов), что позволяет им излучать в рентгене. К сожалению, именно большая разреженность газа становилась до сих пор почти непреодолимым препятствием для его обнаружения.

Однако высокая чувствительность XMM-Newton и некоторое везенье (удачная ориентация нити практически вдоль линии визирования) позволили наконец идентифицировать наиболее разогретые части этой «всемирной сети». Между двумя скоплениями галактик, Abell 222 и Abell 223, расположенными на расстоянии 2,3 миллиарда световых лет от Земли, удалось рассмотреть соединительный «мост» из искомого горячего газа, излучающего в диапазоне 0,5-2,0 килоэлектрон-вольт. Новое открытие теперь поможет получить и ответы на вопросы об эволюции всей этой глобальной структуры.

«Разогретый газ, который мы наблюдаем в нитевидной перемычке, представляет собой, вероятно, самый горячий и самый плотный фрагмент той диффузной космической сети, что содержит в себе приблизительно половину барионного вещества всей Вселенной», — сказал Норберт Вернер из голландского института космических исследований SRON, возглавивший работу международной группы. А входивший в эту же группу москвич Алексей Финогенов, работающий в германском Институте внеземной физики Общества имени Макса Планка, пояснил, что открытие самых разогретых из «пропавших барионов» необыкновенно важно тем, что позволяет теперь сделать правильный выбор из ряда почти равноправных моделей. Дело в том, что определенная часть этих моделей предсказывала, что недостающие барионы нужно искать в форме горячего газа, однако детали, относящиеся к экстремальным температурам, от модели к модели все-таки разнились.

«Мы стоим в самом начале большого пути. Чтобы изучить распределение вещества в рамках космической сети, мы должны будем найти еще множество подобных систем. В конечном счете, возможно, придется даже запускать специализированную космическую обсерваторию для того, чтобы рассмотреть элементы такой мировой сети с гораздо большим разрешением, чем это позволит нам современная техника. Наши результаты дают возможность сформулировать конкретные требования к этим грядущим миссиям», — заключает Норберт Вернер.

Источники:
grani.ru
esa.int
sron.nl
arxiv.org