Большая часть Вселенной состоит из темной материи — таинственной субстанции, о которой ученые почти ничего не знают. Однако обычная, или барионная, материя не менее загадочна. Если сложить массу планет, звезд и газовых облаков, то она будет меньше теоретически предсказанной массы всей материи. Недостача обнаружилась в середине 1990-х годов и с тех пор не давала покоя ученым.
Недостающие фрагменты картины были найдены в результате серии новых открытий, о которых рассказывает Wired. Оказалось, что скрытая барионная материя содержится в сетях межгалактического газа, или тепло-горячей межгалактической среде. Эта идея была высказана еще в 1998 году, но ей пришлось ждать подтверждения около 20 лет.
Обнаружить линии рассеянного горячего газа было непросто. Для этого две независимые группы исследователей искали искажения в реликтовом излучении, отголоске Большого взрыва. Если бы фотоны излучения встретили на своем пути ионизированный газ, они бы ускорились, и ученые заметили бы это. Однако первые попытки не дали результата: либо эффект был слишком тонким, либо газовых сетей не существовало.
Чтобы увеличить шансы на успех, исследователи подобрали миллион пары массивных галактик, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. После того, как их изображения наложили друг на друга, физики, наконец, смогли увидеть тонкие нити газа.
К сожалению, методика вызвала у коллег вопросы. По мнению скептиков, объединение большого количества данных могло породить ошибку. Поэтому нужен был иной способ выявить наличие газовых сетей. Его обнаружила третья исследовательская команда, которая наблюдала за далеким квазаром.
Ученые надеялись, что яркий свет квазара сделает диффузный газ видимым, подобно тому как луч маяка позволяет увидеть туман.
Согласно теоретическим моделям, межгалактический газ содержит ионизированный кислород, и физики воспользовались его способностью поглощать свет. В результате им удалось обнаружить два «кармана» горячего диффузного газа.
В «карманах» содержался не только кислород, но также водород и гелий. Экстраполировав концентрацию этих веществ на всю Вселенную, ученые пришли к выводу, что разгадали загадку потерянной материи. Что немаловажно, их результаты хорошо согласовывались с данными группы, изучавшей реликтовое излучение. Теперь специалисты намерены повторить исследование с другими квазарами, чтобы уточнить массу межгалактического газа.
На поиск недостающей барионной материи ушло почти 20 лет, однако охота за темной материей может оказаться еще более сложной. Тем не менее, ученые не сдаются. В настоящее время они начали поиски «темного фотона», который может связывать наш мир с «темной Вселенной».
По информации https://hightech.plus/2018/09/17/fiziki-obnaruzhili-gde-skrivaetsya-nedostayushaya-materiya-vselennoi
Обозрение "Terra & Comp".
