NASA: s Chandra röntgenobservatorium har upptäckt två enorma intergalaktiska moln med diffus het gas. Dessa moln är det bästa beviset ännu att en enorm kosmisk bana med het gas innehåller den längtan efterfrågade saken - ungefär hälften av atomerna och jonerna i universum.
Olika mätningar ger en bra uppskattning av massdensiteten för baryonerna - neutronerna och protonerna som utgör kärnorna i atomer och joner - i universum för 10 miljarder år sedan. Men någon gång under de senaste 10 miljarder åren har en stor bråkdel av baryonerna, ofta kallad ”vanlig materia” för att skilja dem från mörk materia och mörk energi, försvunnit.
"En inventering av alla baryoner i stjärnor och gas inom och utanför galaxer står för drygt hälften av baryonerna som fanns kort efter Big Bang," förklarade Fabrizio Nicastro från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och huvudförfattare till ett papper i 3 februari 2005-numret av Nature som beskriver den senaste forskningen. "Nu har vi hittat den troliga gömställen för de saknade baryonerna."
Nicastro och kollegor snubblat inte bara över de saknade baryonerna - de letade efter dem. Datorsimuleringar av bildandet av galaxer och galaxkluster indikerade att de saknade baryonerna kan innehålla ett extremt diffus webliknande system av gasmoln från vilka galaxer och galaxkluster bildades.
Dessa moln har trotsat detektering på grund av deras förutsagda temperaturintervall på några hundra tusen till en miljon grader Celsius och deras extremt låga täthet. Bevis för denna varma intergalaktiska fråga (WHIM) hade upptäckts runt vår galax eller i den lokala gruppen av galaxer, men bristen på definitiva bevis för WHIM utanför vår omedelbara kosmiska grannskap gjorde några uppskattningar av baryons universella massdensitet. opålitliga.
Upptäckten av mycket mer avlägsna moln kom när teamet utnyttjade den historiska röntgenbelysningen av den kvasarliknande galaxen Mkn 421 som började i oktober 2002. Två Chandra-observationer av Mkn 421 i oktober 2002 och juli 2003, gav utmärkt kvalitet röntgen spektraldata. Dessa data visade att två separata moln med varm gas på avstånd från jorden på 150 miljoner ljusår och 370 miljoner ljusår filtrerades ut eller absorberade röntgenstrålar från Mkn 421.
Röntgenuppgifterna visar att joner av kol, kväve, syre och neon är närvarande och att molnens temperaturer är cirka 1 miljon grader Celsius. Att kombinera dessa data med observationer vid ultravioletta våglängder gjorde det möjligt för teamet att uppskatta tjockleken (cirka 2 miljoner ljusår) och molntätheten på molnen.
Antagande att molnens storlek och fördelning är representativ, Nicastro och kollegor kunde göra den första tillförlitliga uppskattningen av den genomsnittliga massdensiteten för baryoner i sådana moln över hela universum. De fann att det stämmer överens med massdensiteten för de saknade baryonerna.
Mkn 421 observerades tre gånger med Chandra's Low-Energy Transmission Gitter (LETG), två gånger i samband med High Resolution Camera (maj 2000 och juli 2003) och en gång med Advanced CCD Imaging Spectrometer (oktober 2002). Avståndet till Mkn 421 är 400 miljoner ljusår.
NASA: s Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala, hanterar Chandra-programmet för NASA: s Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman från Redondo Beach, Kalifornien, tidigare TRW, Inc., var den främsta utvecklingsentreprenören för observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerar vetenskap och flygoperationer från Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Ytterligare information och bilder finns på: http://chandra.harvard.edu och http://chandra.nasa.gov
Originalkälla: Chandra News Release
