Астрономы нашли потерянную половину вещества Вселенной — Naked Science
6 минут
Редакция

Астрономы нашли потерянную половину вещества Вселенной

Ученые решили проблему нехватки барионной материи, обнаружив недостающую часть вещества в «космической сети».

space
©Wikipedia

Исследования микроволнового реликтового излучения ранней Вселенной позволили довольно точно установить, что около 68,3 процента нашего мира составляет темная энергия. Еще 26,8 процента приходится на темную материю, и лишь 4,6 процента – обычное, знакомое барионное вещество, состоящее из протонов, нейтронов, электронов, фотонов. Эта материя складывает всех нас, все планеты и звезды, однако даже самые тщательные подсчеты массы барионного вещества в современной Вселенной дают странные результаты: его примерно вдвое меньше, чем должно быть. Как будто большая часть обычной материи куда-то пропала.

 

Согласно сегодняшним представлениям космологии, Вселенная пронизана колоссальными тяжами и сгустками темной материи, на которых, будто капли на паутине, «подвешены» галактики. Поэтому предполагается, что большие количества вещества могут находиться в состоянии ионизированного и чрезвычайно рассеянного газа, который распределяется вдоль нитей «космической сети». Теоретически такое межзвездное вещество (WHIM) должно быть раскалено до десятков тысяч, а то и миллионов градусов, и должно излучать в рентгеновском диапазоне.

 

Это излучение слишком слабо для того, чтобы замечаться рентгеновскими телескопами, однако телескоп Hubble сумел рассмотреть нужный сигнал в ультрафиолетовом диапазоне. По расчетам ученых, это может объяснить большую часть (до 70 процентов) нехватки вещества. Новая работа известного астрофизика из Эдинбургского университета Джона Пикока (John Peacock) и его коллег указывает, где может скрываться остальное.

 

В статье, представленной в открытой онлайн-библиотеке препринтов ArXiv.org, ученые предложили новый подход к поиску частиц межзвездной среды (WHIM) в «космической сети» темной материи. Для этого они обратились к исходному пункту, к реликтовому фону. С течением времени и расширением Вселенной длина его волны постоянно увеличивается, и сегодня это излучение «ушло» в радиодиапазон, а температура его составляет считанные градусы выше абсолютного нуля.

 

Однако если такие фотоны сталкиваются с горячими электронами WHIM, они могут получать дополнительную энергию, что ведет к уменьшению длины их волны. Это явление известно как эффект Сюняева – Зельдовича, действие его невероятно слабо: сокращение длины волны составляет порядка одной десятимиллионной. Чтобы рассмотреть его, Джон Пикок и его соавторы обратились к базе Слоановского цифрового небесного обзора (SDSS), содержащей данные наблюдений за сотнями миллионов галактик.

 

Из этого числа ученые отобрали около миллиона галактик, расположенных на одинаковом расстоянии от нас, данные по ним суммировали – и, действительно, обнаружили прежде ускользавшую от внимания астрономов часть материи. Согласно их новым оценкам, плотность горячего разреженного вещества в «космической сети» намного выше, чем считалось, и недостающего как раз достаточно для того, чтобы получить остальные 30 процентов.

 

Интересно, что независимо от шотландских астрофизиков и практически день в день с ними сходные выводы опубликовали ученые из Канады. Хидеки Танимура (Hideki Tanimura) с соавторами также вспомнили про эффект Сюняева – Зельдовича, однако использовали другую выборку из данных SDSS. Она насчитывала около 260 тыс. далеких галактик, но дала те же результаты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

Вчера, 22:30
9 минут
Мария Азарова

По словам главы компании «Космокурс», пока США уже на прямом пути к туристическим полетам в космос, Россия находится в этом вопросе «на уровне папуасов», главным образом — из-за бюрократии.

Вчера, 18:07
8 минут
Василий Парфенов

В калифорнийском городе Стоктон подвели итоги почти двухлетнего эксперимента по предоставлению уязвимым группам населения безусловного базового дохода в размере 500 долларов в месяц. Вопреки скептицизму критиков, проект обернулся отличным примером пользы подобной поддержки граждан: трудовая занятость на постоянной основе среди получателей платежей выросла на 12% только за первый год, а число безработных снизилось на треть (в контрольной группе — увеличилось на 1%).

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: