Получено новое подтверждение тому, что «потерянная» материя — раскаленный межгалактический газ — действительно существует, и действительно составляет до половины массы всего обычного вещества.

Стена Скульптора глазами художника. В правом верхнем углу — спектральные данные рентгеновского излучения блазара, прошедшего сквозь это сверхскопление. Желтые точки — реальные данные телескопа Chandra, правой линией показана усредненная величина, на основе данных Chandra и XMM-Newton. Глубокий минимум в правой части спектра соответствуют кислороду в составе WHIM
XMM-Newton: рентгеновский телескоп на орбите

Используя данные пары орбитальных рентгеновских телескопов, Chandra и XMM-Newton, ученые исследовали известный объект крупномасштабной структуры Вселенной — сверхскопление галактик, входящих в так называемую Стену Скульптора. Здесь в величественный ряд выстроились и эллиптические, и неправильные галактики, а вдоль них — как удалось обнаружить исследователям — протекает большое скопление межгалактического газа в форме тепло-горячей межгалактической среды (Warm Hot Intergalactic Medium, WHIM). По сути, получены первые достоверные экспериментальные данные о существовании этой «потерянной» материи.

Действительно, целый ряд предыдущих наблюдений показывал, что масса материи, которую мы реально фиксируем, и масса, которая получается исходя из теоретических расчетов, заметно расходятся — как будто значительной доли вещества мы не видим. И речь не о темной материи, а именно об обыкновенной, барионной: расчеты показывают, что большое ее количество должно существовать в форме WHIM, чрезвычайно разреженного и горячего газа.

Но фактически получить подтверждения его существования оказалось не так-то просто. Излучение проходит сквозь него практически без изменений. А рентгеновское излучение, которое должно испускать раскаленное вещество WHIM, слишком слабо для того, чтобы на таком расстоянии его можно было бы легко зафиксировать. Поэтому на сей раз группа астрономов, возглавляемая американским профессором Таотао Фаном (Taotao Fang), подошла к задаче несколько по‑иному.

Дело в том, что в центре одной из галактик имеется мощный блазар H2356−309, мощный переменный источник, излучающий по всему электромагнитному спектру (считается, что блазары порождаются материей, падающей в недра быстро набирающих массу сверхмассивных черных дыр в центрах галактик). Этот блазар ученые использовали в роли «фоновой подсветки» — галакика, в которой он находится, расположена далеко за Стеной Скульптора, аж в 2 млрд лет (на иллюстрации художник не забыл показать этот источник). Рентгеновское излучение от него, проходя сквозь Стену Скульптора, в конце концов оказывается на Земле, попадая в детекторы телескопов Chandra и XMM-Newton. То, что они увидели, приведено в правом верхнем углу иллюстрации.

Посмотрите на нее: глубокий минимум в правой части спектра связан с абсорбцией рентгена атомами кислорода, причем именно в той форме, при той плотности и температуре, которая характеризует WHIM, и на расстоянии, которое соотносится как раз со Стеной Скульптора. Подтверждение налицо. Значит, и вправду до половины обычной материи во Вселенной должен составлять горячее и разреженное вещество WHIM. Мы, кстати, писали о предыдущих — не столь ясных — наблюдениях этой материи: «Нити вселенской паутины».

По пресс-релизу Chandra X-Ray Observatory