On yıllar boyunca, bilim adamları tarafından kullanılan baskın kozmolojik model, baryonik maddeye ek olarak - aka. Görebildiğimiz “normal” ya da “aydınlık” madde - Evren ayrıca önemli miktarda görünmez kütle içerir. Bu “Karanlık Madde” Evren kütlesinin kabaca% 26.8'ini oluştururken, normal madde sadece% 4.9'unu oluşturmaktadır.
Karanlık Madde arayışı devam ederken ve doğrudan kanıt bulunamamasına rağmen, bilim adamları ayrıca Evrenin normal maddesinin yaklaşık% 90'ının hala tespit edilmediğinin farkındaydı. Yakın zamanda yayınlanan iki yeni çalışmaya göre, galaksileri birbirine bağlayan sıcak, dağınık gaz filamentlerinden oluşan bu normal maddenin çoğu sonunda bulunmuş olabilir.
“SDSS Işıklı Kırmızı Galaksiler Çiftleri Arasında Sıcak / Sıcak Gaz Filamentleri Araştırması” başlıklı ilk çalışma, Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri. Çalışma, British Columbia Üniversitesi'nde doktora adayı olan Hideki Tanimura tarafından yönetildi ve Kanada İleri Araştırma Enstitüsü (CIFAR), Liverpool John Moores Üniversitesi ve KwaZulu-Natal Üniversitesi'nden araştırmacıları içeriyordu.
Yakın zamanda çevrimiçi olarak ortaya çıkan ikinci çalışma, “Sunyaev-Zel’dovich Etkisinin Ortaya koyduğu Kozmik Web'de Kayıp Baryonlar” olarak adlandırıldı. Bu ekip, Edinburgh Üniversitesi'nden araştırmacılardan oluşuyordu ve Edinburgh Kraliyet Gözlemevi'nde Astronomi Enstitüsü'nden lisans öğrencisi olan Anna de Graaff'a önderlik etti. Birbirinden bağımsız çalışan bu iki takım, Evren'in eksik maddesiyle ilgili bir sorunla mücadele etti.
Kozmolojik simülasyonlara dayanarak, baskın teori, Evrenin önceden tespit edilmemiş normal maddesinin, galaksiler arasında yüzen baryonik madde ipliklerinden, yani protonlar, nötronlar ve elektronlardan oluşmasıdır. Bu bölgeler, 105 ila 107 K (-168 t0 -166 ° C; -270 ila 266 ° F) sıcaklıklarda düşük yoğunluklu gazın bulunduğu “Kozmik Ağ” olarak bilinir.
Çalışmaları uğruna, her iki ekip de Avrupa Uzay Ajansı tarafından sürdürülen ve katkıda bulunan herkesi içeren bir girişim olan Planck İşbirliği'nden gelen verilere danıştı. Planck görev (ESA). Bu, Sunyaev-Zeldovich (SZ) etkisinin etkisini ölçerek Evrenin termal haritasını oluşturmak için kullanıldığı 2015 yılında sunuldu.
Bu etki, fotomiklerin galaksilerdeki ve daha büyük yapılardaki iyonize gazla saçıldığı Kozmik Mikrodalga Arkaplanındaki spektral bir bozulmayı ifade eder. Kozmosu inceleme görevi sırasında, Planck uydu, CMB fotonlarının spektral bozulmasını büyük bir hassasiyetle ölçtü ve ortaya çıkan termal harita o zamandan beri Evrenin büyük ölçekli yapısını grafik olarak kullanmak için kullanıldı.
Ancak, galaksiler arasındaki filamanlar o zaman bilim adamlarının inceleyemeyecek kadar zayıf görünüyordu. Bunu düzeltmek için iki ekip, Sloan Digital Sky Survey'in (SDSS) 12. veri sürümünden üretilen Kuzey ve Güney CMASS galaksi kataloglarından gelen verilere danıştı. Bu veri kümesinden daha sonra gökada çiftleri seçtiler ve aralarındaki boşluğa odaklandılar.
Daha sonra tarafından elde edilen termal verileri Planck galaksiler arasındaki SZ etkisinin neden olduğu sinyalleri güçlendirmek için bu alanlar üst üste gelecek. Dr. Hideki'nin Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“SDSS galaksi araştırması, Evrenin büyük ölçekli yapısını şekillendiriyor. Planck gözlemi, daha iyi bir hassasiyetle tüm gökyüzünün bir gaz basıncı haritası sağlar. Bu verileri kozmik ağdaki düşük yoğunluklu gazı araştırmak için birleştiriyoruz. ”
Tanimura ve ekibi 260.000 gökada çiftinden veri toplarken, de Graaff ve ekibi bir milyondan fazla veri topladı. Sonunda, iki takım gaz filamentlerine dair güçlü kanıtlar ortaya koydu, ancak ölçümleri biraz farklıydı. Tanimura’nın ekibi, bu filamanların yoğunluğunun çevresindeki boşluktaki ortalama yoğunluğun yaklaşık üç katı olduğunu fark ederken, de Graaf ve ekibi, ortalama yoğunluğun altı katı olduğunu keşfetti.
“Kozmik ağdaki düşük yoğunluklu gazı istatistiksel olarak bir istifleme yöntemi ile tespit ediyoruz,” dedi Hideki. “Diğer takım neredeyse aynı yöntemi kullanıyor. Sonuçlarımız çok benzer. Temel fark, yakınlardaki bir Evreni araştırmamız, diğer yandan nispeten daha uzak bir Evreni araştırmamız. ”
Özellikle ilginç olan bu husus, zamanla Kozmik Ağdaki baryonik maddenin daha az yoğunlaştığını ima etmesidir. Bu iki sonuç arasında, çalışmalar Evrenin toplam baryonik içeriğinin% 15 ila 30'unu oluşturmuştur. Bu, Evrenin baryonik maddesinin önemli bir miktarının hala bulunacağı anlamına gelse de, yine de etkileyici bir bulgudur.
Hideki açıkladığı gibi, sonuçları sadece Evrenin mevcut kozmolojik modelini (Lambda CDM modeli) desteklemekle kalmaz, aynı zamanda bunun ötesine geçer:
“Evrenimizdeki detay hala bir gizem. Sonuçlarımız ona ışık tuttu ve Evrenin daha kesin bir resmini ortaya koydu. İnsanlar okyanusa gittiğinde ve dünyamızın haritasını çıkarmaya başladığında, o zaman insanların çoğu için kullanılmadı, ancak şimdi dünya haritasını yurtdışına seyahat etmek için kullanıyoruz. Aynı şekilde, tüm evrenin haritası artık değerli olmayabilir, çünkü uzaya doğru gidecek bir teknolojimiz yok. Ancak, 500 yıl sonra değerli olabilir. Tüm Evrenin haritasını çıkarmanın ilk aşamasındayız. ”
Ayrıca, James Webb Teleskop, Atacama Kozmoloji Teleskopu ve Q / U Görüntüleme Deneyi (QUIET) gibi yeni nesil enstrümanların konuşlandırılmasından şüphesiz Comsic Web'in gelecekteki çalışmaları için fırsatlar sunuyor. Herhangi bir şansla, kalan eksik maddeyi tespit edebileceklerdir. O zaman, belki de sonunda tüm görünmez kütleyi sıfırlayabiliriz!
