Хотя во Вселенной существуют миллиарды галактик, только малая доля ее вещества сосредоточена в этих гигантах. Большую часть материи, которая образовалась во время и сразу же после Большого Взрыва, надо искать где–то в другом месте.
Тщательно изучив доступную наблюдениям часть Вселенной – Метагалактику, астрономы утверждают, что им удалось обнаружить примерно половину недостающего обычного вещества, называемого барионами, в промежутках между галактиками. Этот важный компонент Вселенной известен как "межгалактическое вещество", или МГВ, и оно пронизывает все пространство, от внешних границ нашей Галактики до наиболее далеких видимых областей.
Вопросы "Куда подевались местные барионы и каковы их свойства?" наконец получили более точные ответы, чем прежде.
"Мы полагаем, что увидели пряди паутинообразной структуры, которая составляет костяк нашего мира", – объясняет Майк Шалл (Mike Shull) из Университета Колорадо. – "А вот что мы подтвердили точно, так это то, что межгалактическое пространство, которое кажется пустым, на самом деле является вместилищем большей части обычного, барионного вещества".
Во время наблюдений, проведенных почти десятилетие назад Тоддом Триппом (Todd Tripp) и его коллегами с помощью телескопа "Хаббл", впервые была обнаружена наиболее горячая часть этого недостающего вещества в местной части Вселенной. В этом исследовании были использованы спектроскопические наблюдения одного квазара для того, чтобы найти поглощающий межгалактический газ вдоль пути к квазару.
Чарльз Дэнфорт (Charles Danforth) и Шалл доложили о результатах наблюдений, проведенных вдоль линии визирования к 28 квазарам, в статье, опубликованной в "Астрономическом журнале" от 20 мая. Их анализ представляет собой наиболее подробные на теперешний момент данные о том, как выглядит МГВ в пределах четырех миллиардов световых лет от Земли.
Барионами называют протоны, нейтроны и другие субатомные частицы, из которых состоит обычное вещество: водород, гелий и более тяжелые элементы. Барионное вещество формирует звезды, планеты, спутники и даже межзвездные пыль и газ, из которых рождаются новые звезды.
Астрономы предупреждают, что недостающее барионное вещество не надо путать с "темной материей", загадочной и экзотической формой вещества, которую можно зарегистрировать только благодаря ее гравитационному притяжению.
Дэнфорт и Шалл из Отдела астрофизических и планетарных наук Университета Колорадо (г. Боулдер) искали недостающее барионное вещество с помощью квазаров – ярких галактических ядер с активными черными дырами. Свет от квазаров проходит сквозь похожую на паутину структуру, пронизывающую невидимое на первый взгляд пространство между галактиками – подобно тому, как свет маяка проходит сквозь туман.
Используя видеоспектрограф космического телескопа "Хаббл" (STIS) и спектроскопический зонд коротковолнового ультрафиолетового излучения (FUSE), астрономы обнаружили между галактиками горячий газ (в основном кислород и водород), то есть взяли объемную "пробу" межгалактического пространства. STIS и FUSE нашли спектральные "отпечатки пальцев" промежуточного кислорода и водорода, накладывающиеся на свет квазаров.
Было установлено, что яркий свет квазаров прошел сквозь более чем 650 волокон водорода в космической сети. 83 волокна оказались обрамлены высокоионизованным кислородом с пятью ободранными электронами. Ученые полагают, что высокоионизованный кислород (и другие элементы) между галактиками "отмечает" места, в которых расположены большие количества невидимого горячего ионизированного водорода. Эти обширные резервуары водорода не были обнаружены, потому что они слишком горячие для регистрации в видимом свете, и слишком холодные для детектирования в рентгеновских лучах.
Кислородные "метки", вероятно, появились, когда взрывающиеся звезды в галактиках извергли кислород назад в межгалактическое пространство. Там он смешался с ранее существовавшим водородом благодаря шоковой волне, которая нагрела кислород до очень высоких температур.
Эта же группа ученых обнаружила, что примерно 20 процентов барионов находятся в пустотах между волокнами космической паутины. Внутри этих пустот, возможно, находятся тусклые карликовые галактики или фрагменты вещества, которые в течение миллиардов лет могут превратиться в звезды и галактики.
Зондирование этой громадной паутины станет основной задачей спектрографа Cosmic Origins Spectrograph (COS), нового научного прибора, который астрономы планируют установить на "Хаббле" в этом году, во время четвертой миссии обслуживания.
"COS позволит нам взять более надежные и более детальные образцы космической паутины", – говорит Шалл. – "Мы прогнозируем, что COS найдет значительно больше недостающего барионного вещества".
"Наша цель – подтвердить существование космической паутины, составив карту ее структуры, а также измерив ее температуру и количество тяжелых металлов в ней. Изучение космической паутины дает нам информацию о том, как галактики образовывались со временем".
Команда COS надеется провести наблюдения ста дополнительных квазаров и накопить данные о более чем 10 000 водородных нитях космической паутины, многие из которых окаймлены тяжелыми элементами из ранних звезд.
Космический телескоп "Хаббл" является проектом международного сотрудничества между Национальным агентством по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Европейским космическим агентством (ESA) и работает под управлением Центра космических полетов Годдарда (НАСА) в г. Гринбелт (штат Мэриленд).
Источник:
NASA
Тщательно изучив доступную наблюдениям часть Вселенной – Метагалактику, астрономы утверждают, что им удалось обнаружить примерно половину недостающего обычного вещества, называемого барионами, в промежутках между галактиками. Этот важный компонент Вселенной известен как "межгалактическое вещество", или МГВ, и оно пронизывает все пространство, от внешних границ нашей Галактики до наиболее далеких видимых областей.
Вопросы "Куда подевались местные барионы и каковы их свойства?" наконец получили более точные ответы, чем прежде.
"Мы полагаем, что увидели пряди паутинообразной структуры, которая составляет костяк нашего мира", – объясняет Майк Шалл (Mike Shull) из Университета Колорадо. – "А вот что мы подтвердили точно, так это то, что межгалактическое пространство, которое кажется пустым, на самом деле является вместилищем большей части обычного, барионного вещества".
Во время наблюдений, проведенных почти десятилетие назад Тоддом Триппом (Todd Tripp) и его коллегами с помощью телескопа "Хаббл", впервые была обнаружена наиболее горячая часть этого недостающего вещества в местной части Вселенной. В этом исследовании были использованы спектроскопические наблюдения одного квазара для того, чтобы найти поглощающий межгалактический газ вдоль пути к квазару.
Чарльз Дэнфорт (Charles Danforth) и Шалл доложили о результатах наблюдений, проведенных вдоль линии визирования к 28 квазарам, в статье, опубликованной в "Астрономическом журнале" от 20 мая. Их анализ представляет собой наиболее подробные на теперешний момент данные о том, как выглядит МГВ в пределах четырех миллиардов световых лет от Земли.
Барионами называют протоны, нейтроны и другие субатомные частицы, из которых состоит обычное вещество: водород, гелий и более тяжелые элементы. Барионное вещество формирует звезды, планеты, спутники и даже межзвездные пыль и газ, из которых рождаются новые звезды.
Астрономы предупреждают, что недостающее барионное вещество не надо путать с "темной материей", загадочной и экзотической формой вещества, которую можно зарегистрировать только благодаря ее гравитационному притяжению.
Дэнфорт и Шалл из Отдела астрофизических и планетарных наук Университета Колорадо (г. Боулдер) искали недостающее барионное вещество с помощью квазаров – ярких галактических ядер с активными черными дырами. Свет от квазаров проходит сквозь похожую на паутину структуру, пронизывающую невидимое на первый взгляд пространство между галактиками – подобно тому, как свет маяка проходит сквозь туман.
Используя видеоспектрограф космического телескопа "Хаббл" (STIS) и спектроскопический зонд коротковолнового ультрафиолетового излучения (FUSE), астрономы обнаружили между галактиками горячий газ (в основном кислород и водород), то есть взяли объемную "пробу" межгалактического пространства. STIS и FUSE нашли спектральные "отпечатки пальцев" промежуточного кислорода и водорода, накладывающиеся на свет квазаров.
Было установлено, что яркий свет квазаров прошел сквозь более чем 650 волокон водорода в космической сети. 83 волокна оказались обрамлены высокоионизованным кислородом с пятью ободранными электронами. Ученые полагают, что высокоионизованный кислород (и другие элементы) между галактиками "отмечает" места, в которых расположены большие количества невидимого горячего ионизированного водорода. Эти обширные резервуары водорода не были обнаружены, потому что они слишком горячие для регистрации в видимом свете, и слишком холодные для детектирования в рентгеновских лучах.
Кислородные "метки", вероятно, появились, когда взрывающиеся звезды в галактиках извергли кислород назад в межгалактическое пространство. Там он смешался с ранее существовавшим водородом благодаря шоковой волне, которая нагрела кислород до очень высоких температур.
Эта же группа ученых обнаружила, что примерно 20 процентов барионов находятся в пустотах между волокнами космической паутины. Внутри этих пустот, возможно, находятся тусклые карликовые галактики или фрагменты вещества, которые в течение миллиардов лет могут превратиться в звезды и галактики.
Зондирование этой громадной паутины станет основной задачей спектрографа Cosmic Origins Spectrograph (COS), нового научного прибора, который астрономы планируют установить на "Хаббле" в этом году, во время четвертой миссии обслуживания.
"COS позволит нам взять более надежные и более детальные образцы космической паутины", – говорит Шалл. – "Мы прогнозируем, что COS найдет значительно больше недостающего барионного вещества".
"Наша цель – подтвердить существование космической паутины, составив карту ее структуры, а также измерив ее температуру и количество тяжелых металлов в ней. Изучение космической паутины дает нам информацию о том, как галактики образовывались со временем".
Команда COS надеется провести наблюдения ста дополнительных квазаров и накопить данные о более чем 10 000 водородных нитях космической паутины, многие из которых окаймлены тяжелыми элементами из ранних звезд.
Космический телескоп "Хаббл" является проектом международного сотрудничества между Национальным агентством по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Европейским космическим агентством (ESA) и работает под управлением Центра космических полетов Годдарда (НАСА) в г. Гринбелт (штат Мэриленд).
Источник:
NASA
Комментариев нет:
Отправить комментарий