Астрономи вперше використали далекі галактики як «шпильки», щоб знайти та ідентифікувати частину відсутньої речовини Молочного Шляху.
Десятиліттями науковці напружено розмірковують над тим, чому їм не вдається спостерігати всю матерію у Всесвіті, яка має бути згідно з передбаченням теорії. Хоча більшу частину маси Всесвіту «приписують» загадковим темній матерії та темній енергії, 5 відсотків — це «нормальна речовина», з якої складаються зорі, планети, астероїди, арахісове масло та метелики. Її називають баріонна матерія чи просто баріони. Проте, прямі спостереження вказували на існування лише близько половини від очікуваної кількості цієї матерії.
Юаньмін Ван (Yuanming Wang), аспірант в Астрономічному інституті Сіднейського університету, розробила хитромудрий метод, який допоможе розшукати зниклі баріони. Вона застосувала свою методику, щоб виявити невідомий досі потік холодного газу в Молочному Шляху приблизно за 10 світлових років від Землі. Хмара має довжину близько трильйона кілометрів і ширину 10 мільярдів кілометрів, але її маса становить майже стільки, як і маса Місяця.
Результати дослідження, опубліковані в журналі «Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства», вказують на перспективний для науковців спосіб виявлення баріонної матерії в нашій галактиці.
«Ми підозрюємо, що велика частина “відсутньої” баріонної матерії знаходиться у вигляді хмар холодного газу або в галактиках, або між галактиками», — сказала Ван. Вона також зазначила: «Цей газ неможливо виявити за допомогою звичайних методів, бо він не випромінює видимого світла і занадто холодний для виявлення методами радіоастрономії».
Що зробили астрономи? Вони стали шукати дуже віддалені радіоджерела, щоб побачити, як вони «мерехтять» на тлі ділянки неба довкола Галактики. «Ми виявили п’ять мерехтливих радіоджерел на величезній ділянці неба. Наш аналіз показує, що їхнє світло мало пройти крізь той самий холодний згусток газу», — сказала Ван.
Як і видиме світло, проходячи через нашу атмосферу, спотворюється, що спричиняє мерехтіння зір, так і радіохвилі, проходячи крізь речовину, зазнають завад. Саме таке «мерехтіння» виявили Ван та її колеги.
Доктор Артем Тунцов (Artem Tuntsov), співавтор дослідження з наукового інституту Manly Astrophysics, сказав: «Ми не зовсім впевнені щодо цієї дивної хмари, але одне з пояснень полягає в тому, що це може бути зруйнована сусідньою зорею хмара снігу з водню, внаслідок чого виникло довге й тонке скупчення газу».
Водень замерзає приблизно при мінус 260 градусів, і теоретики припускають, що частина відсутньої баріонної матерії у Всесвіті може бути сконцентрована в цих водневих «снігових хмарах» («snow clouds»). Виявити їх прямо майже неможливо. «Однак тепер ми розробили метод ідентифікації таких згустків «невидимого» холодного газу за допомогою фонових галактик як своєрідних шпильок», — сказала Ван.
Науковий керівник Ван, професор Тара Мерфі (Tara Murphy), сказала: «Це дуже гарний результат для молодого астронома. Ми сподіваємось, методи, розроблені Юаньмін, дозволять нам виявити більше відсутніх баріонів».
Дані для пошуку газової хмари отримано за допомогою радіотелескопа Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) у Західній Австралії. Він належить Державному об’єднанню наукових і прикладних досліджень (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO) Австралії.
Доктор Кіт Банністер (Keith Bannister), головний інженер-дослідник CSIRO, сказав: «Широке поле зору ASKAP, що дає змогу бачити десятки тисяч галактик за одне спостереження, дозволило нам визначити форму газової хмари». Водночас професор Мерфі зазначила, що «це вперше за однією хмарою холодного газу було виявлено кілька мерехтливих джерел. У найближчі кілька років у нас буде можливість використовувати ці методи на ASKAP для виявлення великої кількості такого газу в нашій галактиці».
Відкриття Ван доповнює вже наявний набір інструментів для астрономів у їхньому полюванні на зниклу баріонну матерію Всесвіту. До них належить метод, оприлюднений минулого року нині покійним Жаном-П’єром Маккартом (Jean-Pierre Macquart) з університету імені Куртіна, який за допомогою телескопа ASKАP оцінив частку речовини в міжгалактичному середовищі за швидкими радіо сплесками, використавши їх, як «станції космічного зважування» («cosmic weigh stations»).
За інф. з сайту https://phys.org
