Astronomen, die ein mächtiges Quasar verwenden, um eine riesige unsichtbare, mit überhitztem Gas gefüllte Locke zu untersuchen, berichten, dass sie möglicherweise die „fehlende“ sichtbare Materie des Universums gefunden haben.
Alle Atome in Galaxien, Sternen und Planeten machen ungefähr 5% der massiven kosmischen Dichte aus. Ungefähr 70% werden durch dunkle Energie repräsentiert - eine mysteriöse Abstoßungskraft, die den Raum dazu zwingt, sich mit zunehmender Geschwindigkeit auszudehnen. Das verbleibende Viertel besteht aus dunkler Materie - einem unsichtbaren Material, dessen Anwesenheit aufgrund des Einflusses der Gravitation auf galaktische Skalen zu spüren ist. Dunkle Materie verbindet Galaxien mit massiven Locken und bildet ein kosmisches Netz, das als unsichtbares Skelett für das Universum dient.
Wissenschaftler haben diese Anteile mit zwei Methoden geschätzt. Vor vielen Jahren berechneten sie, wie viel Materie nach dem Urknall, der das Universum erschuf, aufgetaucht wäre. Untersuchte auch die Reliktstrahlung - das älteste Licht im Weltall, das den ganzen Himmel durchdringt. Es war möglich, ungefähr die gleichen Anteile von normaler Materie, dunkler Materie und dunkler Energie zu finden.
Dieses kleine Stück normaler Materie, das wir nachweisen können, heißt baryonisch. Dies ist die bekannteste Zahl von drei Positionen: Sie sendet Licht aus (die Sonne) oder reflektiert es (den Mond) und macht das Objekt durch Teleskope sichtbar. Aber das Geheimnis blieb. Vor mehr als 20 Jahren wurde festgestellt, dass wir nur 10% dieser 5% der gewöhnlichen Materie erhalten, wenn wir das gesamte Sternenlicht in Galaxien hinzufügen. Wo sind dann die Baryonen, die nicht in Sterne und Galaxien zusammengebrochen sind? Die Forscher konzentrierten sich auf dieses Problem und fügten das gesamte heiße diffuse Gas in riesigen Halos und noch größeren galaktischen Clustern hinzu. Dann stellte sich die Frage: „Kann eine große Menge fehlender Materie in den Fäden der dunklen Materie verweilen, aus denen das kosmische Netz besteht?“.
Das Problem ist, dass die fehlende Substanz hauptsächlich aus Wasserstoff (dem einfachsten und im Weltraum am häufigsten vorkommenden Element) gebildet wird. Wenn Wasserstoffatome ionisiert werden, können sie für optische Wellenlängen unsichtbar werden, was die Detektion schwierig macht. Befindet sich eine Wolke aus ionisiertem Wasserstoff zwischen der Erde und einer UV-Lichtquelle, absorbiert Wasserstoff bestimmte Wellenlängen und hinterlässt einen deutlichen chemischen Abdruck.
Das Gas wird zunehmend heiß (über einer Million Grad), wonach der ionisierte Wasserstoff aufhört, ein klares Signal im Ultraviolett zu hinterlassen. Deshalb mussten wir auch auf viel seltenere Sauerstoffionen zielen und nach ihren Röntgenbildern suchen. Die Wissenschaftler untersuchten mit dem Weltraumteleskop ESA XMM-Newton den Quasar 1ES 1553 + 113. Dies ist ein aktives supermassives Schwarzes Loch im galaktischen Zentrum. Quasare absorbieren Materie und leuchten hell in vielen Wellenlängen (von Radio bis Röntgen). Diese Himmelsbaken können Material verfolgen, das den Strahlengang kreuzt. Bei der Untersuchung des chemischen Abdrucks von Sauerstoff in Röntgenstrahlen aus quasi Licht konnten die Forscher eine große Menge extrem heißer intergalaktischer Gase finden. Die Analyse ergab, dass es bis zu 40% der baryonischen Materie im Weltraum ausmachen kann. Dies kann ausreichen, um die fehlende Angelegenheit zu erklären. Es wird angenommen, dass diese Ionen in den Sternenherzen begannen, die aus Supernovae hervorgingen. Bei solchen Explosionen wurden sie aus ihren einheimischen Galaxien geworfen. Vielleicht wurden sie gerade wegen Erschütterungen überhitzt. Atome müssen miteinander in Kontakt stehen, um Energie ausstrahlen zu können. Aber einzelne Atome in einem verdünnten Gas sind weit voneinander entfernt, deshalb konnten sie sich nicht berühren und blieben glühend heiß.
Es gibt alternative Erklärungen. Zum Beispiel könnte ein ionisiertes Gassignal von einer Galaxie kommen und nicht von einem intergalaktischen Gas. Die Ergebnisse zeigen jedoch, wo sich die fehlenden Baryonen verstecken. Als nächstes müssen Sie den anderen Quasaren folgen.
