Невидимая сеть Вселенной: В поисках материи

После многих безуспешных попыток астрономам впервые удалось наблюдать материю, которую до сих пор увидеть не удавалось.

По современным представлениям, Вселенную составляет три компонента. Обычная барионная материя из привычных нам элементарных частиц составляет менее 5% ее массы. Около 22% относятся к темной материи — таинственной субстанции, которую (пока что) невозможно наблюдать никаких образом, кроме как по ее гравитационному влиянию на обычную материю (читайте об этом: «Эмбрионы галактик»). Считается, что именно темная материя является «серым кардиналом» мироздания, управляя рождением галактик и огромных звездных скоплений. Остальные примерно 73% составляет еще более загадочная (и пока что гипотетическая) темная энергия, которая, как считается, ответственна за процесс расширения Вселенной.

Более того: хотя обычная материя составляет во Вселенной незначительное меньшинство, значительная доля ее недоступно для нашего наблюдения. Лишь часть ее образует звезды и газовые скопления, которые можно увидеть, а значительная доля в виде разогретого ионизированного газа распределена в межзвездном пространстве и практически незаметна для различного рода телескопов (читайте подробности в статье «Нити вселенской паутины») — астрономы нередко называют его «тепло-горячей межгалактической средой» (Warm-Hot Intergalactic Medium, WHIM).

Попытки обнаружить ионизированного газа WHIM продолжаются уже не первый год. Успехом увенчалась методика, основанная на поисках кислорода VI (иона, лишенного 5-ти из своих 8-ми электронов), который хорошо поглощает ультрафиолетовое излучение от расположенных за ним квазаров.

Таким методом еще несколько лет назад удалось наблюдать ранее невидимые скопления барионной материи — правда, в довольно незначительных количествах. Львиная доля WHIM до сих пор остается недоступной. Связано это с тем, что раскаленный газ содержит ионы (например, кислород VII), поглощающие в рентгеновском диапазоне, но присутствуют эти ионы в слишком низкой концентрации, чтобы обнаружить его влияние было легко и просто.

Однако недавно международная группа исследователей во главе с Дэвидом Буотом (David Buote) сообщила о том, что им удалось обнаружить поглощение рентгеновского излучения «невидимыми» скоплениями горячего ионизированного газа. Используя данные, полученные орбитальными рентгеновскими телескопами Chandra и XMM-Newton, они зафиксировали большие количества WHIM в скоплении галактик в созвездии Скульптор, примерно в 400 млн световых годах от нас. Ученые показали: именно кислород VII с вероятностью 99,7% ответствен за поглощение рентгеновских лучей, приходящих от галактик, расположенных за ним.

Теперь Дэвид Буот и его группа заняты дополнительным анализом информации телескопа Chandra. Ведь теоретически, рентгеновские телескопы должны помочь в обнаружении значительных скоплений WHIM — а ученых весьма интересует, как именно эта среда распределена во Вселенной. Считается, что она играет далеко не последнюю роль в формировании галактик и жизни всего мироздания.

По публикации ScienceNOW