Ученые из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили последний резервуар обычной материи, прячущейся во Вселенной. Из обычной (барионной) материи состоят все существующие физические объекты, от звезд до черных дыр. Но до нынешнего момента астрофизики смогли обнаружить только две трети этого вещества, созданного, по мнению теоретиков, в процессе Большого Взрыва.
В новом исследовании международная группа ученых нашла недостающую треть, обнаружив ее в пространстве между галактиками. Эта пропавшая материя существует в форме газообразного кислорода при температуре около 1 миллиона градусов Цельсия, говорит соавтор исследования Майкл Шулл.
Стоит ли говорить, что эта находка — огромный шаг для астрофизиков. «Это один из ключевых столпов тестирования теории Большого Взрыва — определение барионного соотношения водорода, гелия и всего остального в периодической таблице», говорит Шулл. Исследование было опубликовано 20 июня в журнале Nature.
Ученые вполне хорошо представляют, где находится большая часть обычной материи во Вселенной — не путайте с темной материей, которую ученые еще не нашли: около 10% находится в галактиках, еще 60% — в диффузных облаках газа, лежащего между галактиками.
В 2012 году Шулл и его коллеги предсказали, что недостающие 30% барионов, вероятнее всего, будут в виде паутины в пространстве, которое называется тепло-горячей межгалактической средой.
Для поиска пропавших атомов в этой области между галактиками, международная группа ученых направила серию спутников на квазар 1ES 1553 — черную дыру в центре галактики, которая поглощает и выбрасывает огромные количества газа. «Это яркий космический маяк», говорит Шулл.
Ученые могут собрать много информации, записывая, как излучение квазара проходит через пространство, как моряки, наблюдающие за маяком сквозь туман. Сперва ученые использовали Cosmic Origin Spectrograph на космическом телескоп Хаббла, чтобы понять, где можно было бы найти пропавшие барионы. Затем они нашли эти барионы, используя спутник XMM-Newton Европейского космического агентства.
В ходе исследования удалось найти сигнатуры высокоионизированного газообразного кислорода, лежащего между квазаром и нашей Солнечной системой — и при достаточно высокой плотности, если экстраполировать на всю Вселенную, он может составить до 30% обычного вещества.
«Мы нашли пропавшие барионы», говорит Шулл.