Студентка обнаружила пропавшую галактическую материю

Астрономы впервые использовали далекие галактики, чтобы найти и идентифицировать часть пропавшего вещества Млечного Пути.

На протяжении десятилетий ученые ломают головы над тем, почему они не могут объяснить всю материю во Вселенной, как это предсказывает теория. В то время как большая часть массы Вселенной считается загадочной темной материей и темной энергией, 5% - это «нормальная материя», из которой состоят звезды, планеты, астероиды, арахисовое масло и бабочки. Она известна как барионная материя.

Но прямые измерения объяснили только половину ожидаемого барионного вещества.

Юаньмин Ван, докторант школы физики Сиднейского университета, разработал гениальный метод, помогающий найти пропавшее вещество. Она применила свою технику, чтобы точно определить до сих пор необнаруженный поток холодного газа в Млечном Пути примерно в 10 световых годах от Земли. Облако в длину около триллиона километров и ширину 10 миллиардов километров, но весит как наша Луна.

«Мы подозреваем, что большая часть «отсутствующей» барионной материи находится в форме облаков холодного газа либо в галактиках, либо между галактиками», сказала Ван. «Этот газ невозможно обнаружить с помощью традиционных методов, поскольку он не излучает собственного видимого света и слишком холодный для обнаружения с помощью радиоастрономии».

Астрономы искали радиоисточники на далеком фоне, чтобы увидеть, как они «мерцают».

«Мы обнаружили 5 мерцающих радиоисточников на гигантской линии в небе. Наш анализ показывает, что их свет прошел через один и тот же холодный сгусток газа», сказала Ван.

Подобно тому, как видимый свет искажается при прохождении через нашу атмосферу, заставляя звезды мерцать, когда радиоволны проходят через материю, это также влияет на их яркость. Именно это «мерцание» обнаружили Ван и ее коллеги.

Доктор Артем Тунцов, соавтор из Manly Astrophysics, сказал: «Мы не совсем уверены, что это за странное облако, но есть вероятность, что это может быть водородное «снежное облако», разрушенное близлежащей звездой с образованием длинного тонкого сгустка газа».

Водород замерзает при температуре около минус 260 градусов, и теоретики предположили, что часть недостающего барионного вещества Вселенной может быть заперта в этих водородных «снежных облаках». Их практически невозможно обнаружить напрямую.

«Но теперь мы разработали метод идентификации таких сгустков «невидимого» холодного газа с использованием фоновых галактик», - сказала г-жа Ван.

Научный руководитель Ван, профессор Тара Мерфи, сказала: «Это блестящий результат для молодого астронома. Мы надеемся, что методы, разработанные Юаньмин, позволят нам обнаружить больше пропавшего вещества».

Данные для поиска газового облака были получены с помощью радиотелескопа CSIRO Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) в Западной Австралии.

Открытие Ван дополняет растущий набор инструментов для астрономов в поисках недостающей барионной материи Вселенной. Сюда входит метод, опубликованный в прошлом году Жан-Пьером Маккаром из Университета Кертина, который использовал телескоп ASKAP CSIRO для оценки доли вещества в межгалактической среде, используя быстрые радиовсплески в качестве «станций космического взвешивания».