Το τελευταίο κομμάτι του βαρυονικού παζλ

Όχι δε φωνάξανε εύρηκα! Αλλά σίγουρα θα πέταξαν από τη χαρά τους όταν έφτασαν σε αυτή την ανακάλυψη! Ο λόγος για το 40% της βαρυονικής ύλης η οποία μέχρι τώρα μας έπαιζε κρυφτούλι. Αλλά ας τα πάρουμε από την αρχή!

Το σύμπαν μας αποτελείται από περίπου 70% σκοτεινή ενέργεια, περίπου 25% σκοτεινή ύλη και το υπόλοιπο περίπου 5% είναι η ορατή ύλη ή βαρυονική. Αυτή η ορατή ύλη είναι ότι παρατηρούμε με τα τηλεσκόπια μας: αστέρια, γαλαξίες, μεσοαστρική ύλη κλπ. Και είναι και η ύλη από την οποία αποτελούμαστε και εμείς οι άνθρωποι και ό,τι μας περιβάλλει.
Το πρόβλημα μέχρι τώρα ήταν ότι αυτά που παρατηρούσαμε με τα τηλεσκόπια μας δε μας έδιναν το 100% της βαρυονικής ύλης.
Συγκεκριμένα, αν προσθέσουμε όλα τα αστέρια στους γαλαξίες σε ολόκληρο το σύμπαν καθώς και το αέριο που περιέχουν οι γαλαξίες φτάνουμε στο 10% της βαρυονικής ύλης του σύμπαντος. Προσθέτοντας και το θερμό και διάχυτο αέριο που βρίσκεται γύρω από τους γαλαξίες καθώς και το ακόμα πιο θερμό αέριο που βρίσκεται στα σμήνη γαλαξιών, με δυσκολία φτάνουμε στο 20%.

Που βρίσκονται τέλος πάντων αυτά τα χαμένα κομμάτια του βαρυονικού παζλ;

Επιστήμονες του XMM-Newton της ESA κατάφεραν μετά από έρευνα περίπου 20 ετών να βρουν τη χαμένη βαρυονική ύλη στο σύμπαν μας!
Βρήκαν ένα θερμό αέριο που υπάρχει διάχυτο στο σύμπαν.

Πως το κατάφεραν;

Η μέθοδος τους κάνει χρήση δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton που παρατηρεί το σύμπαν στις ακτίνες-Χ. Έπρεπε όμως να ξέρουν που να ψάξουν γιατί ένα τόσο διάχυτο υλικό δεν είναι εύκολο να το παρατηρήσεις στο αχανές σύμπαν.

Που βρίσκεται το μεγαλύτερο ποσοστό βαρυονικής ύλης στο σύμπαν;

Τα αστέρια, οι γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών βρίσκονται σε πολύ πυκνές περιοχές στον κοσμικό ιστό και σχηματίζουν κόμπους: φανταστείτε το σαν ένα δίκτυο νευρώνων όπως στον ανθρώπινο εγκέφαλο, όπου αυτούς τους κόμπους τους ενώνουν νήματα (filaments).
Και η απάντηση κρύβεται εκεί! Στα νήματα βρίσκεται το μεγαλύτερο ποσοστό βαρυονικής ύλης στο σύμπαν. Αλλά είναι τόσο διάχυτη που ήταν πολύ δύσκολο μέχρι σήμερα να παρατηρηθεί!
Χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές, τα περασμένα χρόνια είχαν καταφέρει να παρατηρήσουν ένα 28% κρύας και ένα 15% θερμής μεσογαλαξιακής ύλης, αλλά και πάλι έλειπε ένα αξιοσημείωτο 40%!

Πως κατάφεραν λοιπόν να το βρουν;

Ο αστροφυσικός Fabrizio Nicastro και συνεργάτες παρατήρησαν ένα πολύ μακρινό αντικείμενο στο σύμπαν, το οποίο είναι πολύ λαμπρό. Τα αντικείμενα αυτά λέγονται κβάζαρ, έχουν υπερ-μαζικές μαύρες τρύπες και εκμπέμπουν τεράστια ποσά ενέργειας, από τις ακτίνες-Χ μέχρι τα ραδιοκύματα, από το κέντρο του γαλαξία στον οποίο κατοικούν. Το φως από το συγκεκριμένο κβάζαρ κάνει 4 δισεκατομμύρια χρόνια να φτάσει στη Γη. Το παρατήρησαν για 18 μέρες συνολικά.

Και τι βρήκαν;

Μεταξύ του μακρινού κβάζαρ και εμάς υπάρχει ένα πολύ θερμό (της τάξης του εκατομμυρίου βαθμών) μεσογαλαξιακό αέριο σε τεράστια ποσά. Βρήκαν λοιπόν οξυγόνο σε αυτή την κοσμική δεξαμενή ύλης στο χώρο μεταξύ του μακρινού κβάζαρ και εμάς, η οποία περιοχή εκτείνεται για εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός. Και προς έκπληξή τους, το ποσοστό αυτό του οξυγόνου ήταν όσο ακριβώς χρειαζόταν για να συμπληρωθεί το 100% της βαρυονικής ύλης στο σύμπαν μας!
Με αυτή τη σημαντική ανακάλυψη συμπλήρωσαν το βαρυονικό παζλ, αλλά δε σταματούν εκεί! Η έρευνα συνεχίζεται για να κατανοήσουν πως δημιουργήθηκαν αυτές οι τεράστιες δεξαμενές ύλης κατά τη διάρκεια εξέλιξης του σύμπαντος μας.

Πηγή: European Space Agency, ESA

http://scinews.eu/arthrografia/69-eleni-vardoulaki/1163-to-teleftaio-kommati-tou-varyonikoy-pazl