Daugelį dešimtmečių vyravęs mokslininkų naudojamas kosmologinis modelis buvo grindžiamas teorija, kad be baryoninės medžiagos - dar vadinama. „Normalią“ ar „šviečiančią“ medžiagą, kurią galime pamatyti - Visatoje taip pat yra nemažas kiekis nematomos masės. Ši „tamsi medžiaga“ sudaro maždaug 26,8% Visatos masės, tuo tarpu normalioji materija sudaro tik 4,9%.
Nors Dark Matter ieškoma ir dar nėra rasta tiesioginių įrodymų, mokslininkai taip pat žinojo, kad maždaug 90% normalios Visatos materijos vis dar liko nepastebėta. Remiantis dviem naujais neseniai paskelbtais tyrimais, pagaliau galima rasti didelę dalį šios normalios medžiagos, kurią sudaro karštų, difuzinių dujų, siejančių galaktikas kartu, siūlai.
Pirmasis tyrimas pavadinimu „Šiltų / karštų dujų pluoštų paieška tarp SDSS šviečiančių raudonųjų galaktikų porų“ pasirodė Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai. Tyrimui vadovavo tuometinis Britų Kolumbijos universiteto doktorantas Hideki Tanimura, tyrime dalyvavo Kanados pažangiųjų tyrimų instituto (CIFAR), Liverpulio Johno Mooreso universiteto ir KwaZulu-Natal universiteto universitetai.
Antrasis tyrimas, neseniai pasirodęs internete, pavadintas „Dingę barionai kosminiame tinkle aprodyti Sunyaev-Zel’dovich efekto“. Šią komandą sudarė tyrėjai iš Edinburgo universiteto, jai vadovavo Anna de Graaff, Edinburgo Karališkosios observatorijos astronomijos instituto studentė. Dirbdamos nepriklausomai viena nuo kitos, šios dvi komandos sprendė trūkstamą Visatos materijos problemą.
Remiantis kosmologiniais modeliavimais, vyravo teorija, kad anksčiau neaptikta normalioji Visatos materija susideda iš baryoninės medžiagos, ty protonų, neutronų ir elektronų, svyrančių tarp galaktikų, sruogų. Šie regionai yra vadinami „kosminiu tinklu“, kur žemo tankio dujos yra 105–107 K (–168 t0 –166 ° C; –270–266 ° F) temperatūroje.
Siekdamos savo studijų, abi komandos pasinaudojo duomenimis iš „Planck Collaboration“ - Europos kosmoso agentūros palaikomo projekto, į kurį įtraukti visi tie, kurie prisidėjo prie Plankas misija (ESA). Tai buvo pristatyta 2015 m., Kur jis buvo naudojamas kuriant šiluminį Visatos žemėlapį, išmatuojant Sunyaev-Zeldovich (SZ) efekto įtaką.
Šis poveikis susijęs su spektriniu iškraipymu kosminėje mikrobangų fone, kur fotonai yra išsklaidyti jonizuotomis dujomis galaktikose ir didesnėse struktūrose. Misijos metu tirti kosmosą, Plankas Palydovas labai jautriai išmatuojo CMB fotonų spektrinį iškraipymą, o susidaręs šiluminis žemėlapis buvo naudojamas didelės apimties Visatos struktūrai apibūdinti.
Tačiau siūlai tarp galaktikų atrodė per silpni, kad tuo metu galėtų juos ištirti. Norėdami tai ištaisyti, abi komandos pasinaudojo šiaurinio ir pietinio CMASS galaktikų katalogų duomenimis, kurie buvo gauti iš 12-osios duomenų bazės „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS). Iš šio duomenų rinkinio jie pasirinko galaktikų poras ir sutelkė dėmesį į erdvę tarp jų.
Tada jie sukaupė šiluminius duomenis, gautus Plankas šioms sritims viena ant kitos, kad sustiprėtų signalai, kuriuos sukelia SZ poveikis tarp galaktikų. Kaip Dr. Hideki pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„SDSS galaktikos tyrimas parodo plačios struktūros Visatos struktūrą. „Planck“ stebėjimas pateikia didesnio jautrumo dujų slėgio žemėlapį danguje. Mes sujungiame šiuos duomenis norėdami nustatyti žemo tankio dujas kosminiame tinkle. “
Kol Tanimura ir jo komanda kaupė duomenis iš 260 000 galaktikų porų, de Graaff ir jos komanda surinko duomenis iš daugiau nei milijono. Galų gale abi komandos pateikė tvirtus įrodymus apie dują, nors jų matavimai šiek tiek skyrėsi. Tanimura komanda nustatė, kad šių gijų tankis buvo maždaug tris kartus didesnis už vidutinį tankį aplinkinėse tuštumose, de Graaf ir jos komanda nustatė, kad jie šešis kartus viršija vidutinį tankį.
„Žemo tankio dujas kosminiame tinkle mes aptinkame statistiškai, naudodamiesi krovimo metodu“, - sakė A. Hideki. „Kita komanda naudoja beveik tą patį metodą. Mūsų rezultatai labai panašūs. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad mes zonduojame netoliese esančią Visatą, kita vertus, jie zonduoja palyginti tolimesnę Visatą. “
Šis ypatingas ypatingai įdomus aspektas, nes jame užsimenama, kad laikui bėgant baryoninės medžiagos kosminiame tinkle tapo mažiau tankios. Tarp šių dviejų rezultatų tyrimai sudarė nuo 15 iki 30% viso Visatos bariono kiekio. Nors tai reikštų, kad dar reikia rasti nemažą Visatos baryoninės medžiagos kiekį, vis dėlto tai yra įspūdingas radinys.
Kaip paaiškino Hideki, jų rezultatai ne tik palaiko dabartinį kosmologinį Visatos modelį („Lambda CDM“ modelį), bet ir peržengia jį:
„Mūsų visatos detalė vis dar yra paslaptis. Mūsų rezultatai parodo tai ir atskleidžia tikslesnį Visatos vaizdą. Kai žmonės išėjo į vandenyną ir pradėjo kurti mūsų pasaulio žemėlapį, tada jis nebuvo naudojamas daugumai žmonių, tačiau dabar mes naudojame pasaulio žemėlapį, norėdami keliauti į užsienį. Lygiai taip pat visos visatos žemėlapis dabar gali būti nenaudingas, nes mes neturime technologijos, kaip toli išeiti į kosmosą. Tačiau ji gali būti vertinga po 500 metų. Pirmame etape sudarome visos Visatos žemėlapį. “
Tai taip pat atveria galimybes būsimiems „Comsic Web“ tyrimams, kuriems, be abejo, bus naudinga diegiant tokios kartos instrumentus kaip James Webb teleskopas, Atacama kosmologijos teleskopas ir „Q / U Imaging ExperimentT“ (QUIET). Jei pasiseks, jie galės pastebėti likusias trūkstamas medžiagas. Tuomet galbūt mes galime nustumti visą nematomą masę!
