Rentgenová observatoř NASA společnosti Chandra objevila dva obrovské mezigalaktické mraky rozptýleného horkého plynu. Tyto mraky jsou zatím nejlepším důkazem, že obrovská kosmická síť horkého plynu obsahuje dlouho hledanou chybějící hmotu - asi polovinu atomů a iontů ve vesmíru.
Různá měření dávají dobrý odhad hustoty hmoty baryonů - neutronů a protonů, které tvoří jádra atomů a iontů - ve vesmíru před 10 miliardami let. Někdy však během posledních 10 miliard let zmizela velká část baryonů, běžně označovaná jako „obyčejná hmota“, která je odlišuje od temné hmoty a temné energie.
"Soupis všech baryonů ve hvězdách a plynu uvnitř a vně galaxií představuje něco přes polovinu baryonů, které existovaly krátce po Velkém třesku," vysvětlil Fabrizio Nicastro z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku a hlavní autor článku v čísle 3. února 2005 Nature, které popisuje nedávný výzkum. "Nyní jsme našli pravděpodobné úkryt chybějících baryonů."
Nicastro a jeho kolegové nejen narazili na chybějící baryony, ale hledali je. Počítačové simulace formování galaxií a shluků galaxií naznačily, že chybějící baryony by mohly být obsaženy v extrémně rozptýleném systému podobných mraků plynu, z nichž se formovaly galaxie a shluky galaxií.
Tyto mraky odolaly detekci kvůli jejich předpokládanému teplotnímu rozsahu od několika stovek tisíc do milionu stupňů Celsia a jejich extrémně nízké hustotě. Důkazy o této teplom horké mezigalaktické hmotě (WHIM) byly detekovány kolem naší Galaxie nebo v místní skupině galaxií, ale nedostatek definitivních důkazů pro WHIM mimo naše bezprostřední vesmírné okolí učinil odhady univerzální hmotnostní hustoty baryonů nespolehlivý.
Objev mnohem vzdálenějších mraků přišel, když tým využil historického rentgenového rozjasnění kvasarové galaxie Mkn 421, která začala v říjnu 2002. Dvě pozorování Mand 424 v Chandře v říjnu 2002 a červenci 2003 přinesla vynikající kvalitní rentgenová spektrální data. Tato data ukázala, že se oddělily dva oddělené mraky horkého plynu ve vzdálenosti od Země 150 milionů světelných let a 370 milionů světelných let nebo absorbovaly rentgenové paprsky z Mkn 421.
Rentgenové údaje ukazují, že jsou přítomny ionty uhlíku, dusíku, kyslíku a neonů a že teploty mraků jsou asi 1 milion stupňů Celsia. Kombinace těchto dat s pozorováním na ultrafialových vlnových délkách umožnila týmu odhadnout tloušťku (asi 2 miliony světelných let) a hmotnostní hustotu mraků.
Za předpokladu, že velikost a rozložení mraků jsou reprezentativní, by Nicastro a jeho kolegové mohli učinit první spolehlivý odhad průměrné hmotnostní hustoty baryonů v takových oblacích v celém vesmíru. Zjistili, že je to v souladu s hustotou hmoty chybějících baryonů.
Mkn 421 byl pozorován třikrát pomocí Chandra Low-Energy Transmission Grating (LETG), dvakrát ve spojení s kamerou s vysokým rozlišením (květen 2000 a červenec 2003) a jednou s pokročilým zobrazovacím spektrometrem CCD (říjen 2002). Vzdálenost k Mkn 421 je 400 milionů světelných let.
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., NASA, řídí program Chandra pro Office of Space Science ve Washingtonu. Northrop Grumman z Redondo Beach, Kalifornie, dříve TRW, Inc., byl hlavním dodavatelem vývoje observatoře. Smithsonian Astrofyzical Observatory řídí vědu a letové operace z rentgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Další informace a obrázky jsou k dispozici na adrese: http://chandra.harvard.edu a http://chandra.nasa.gov
Původní zdroj: Chandra News Release
