Когда-то давно, в результате Большого Взрыва, во Вселенной образовалось много вещества: водорода, гелия и прочих элементов. Потом оно стало звездами, планетами и туманностями, а его излучение теперь позволяет ученым оценить его массу. С другой стороны, некоторые теоретические модели позволяют прикинуть, сколько вещества во Вселенной должно быть. И тут возникает проблема — примерно треть материи нам почему-то не видна.
Подчеркнем: речь идет не о темной материи или чем-то еще невидимом. Нет, мы не видим самые обычные водород с кислородом, которые где-то должны быть.
Одна из версия заключается в том, что недостающая масса собирается в гигантские нитевидные структуры теплого (температура менее 100 000 Кельвинов) и горячего (более 100 000 Кельвинов) газа в межгалактическом пространстве. Эти нити невидимы для оптических телескопов, но какая-то их часть может быть обнаружена в других диапазонах.
Исследователи смогли доказать существование этих структур при помощи ренгеновского орбитального телескопа «Чандра». Астрономы использовали его данные, чтобы найти следы поглощения горячего газа в спектре квазара, находящегося в 3,5 миллиардах световых лет от Земли.
Одна из проблем этого метода заключается в том, что сигнал поглощения очень слаб и его сложно распознать в спектре квазара, особенно — на фоне помех. Ученые преодолели эту проблему, сосредоточив свои поиски только на определенных частях спектра. При этом вероятность ложных срабатываний уменьшалась.
По расположению галактик между квазаром и нами было определено 17 мест, где, может быть, есть межгалактические скопления газа. Из-за расширения Вселенной все они удаляются от нас со скоростью, зависящей от расстояния — чем дальше, тем быстрее. Соответственно сдвигаются и их отметки в спектре.
С помощью этой техники ученые обнаружили следы кислорода, нагретого до миллиона градусов Кельвина.
Исследователи сообщают, что, экстраполируя данные наблюдений за кислородом на полный набор элементов и от наблюдаемой области до границ наблюдаемой Вселенной, они могут оценить полное количество «спрятанного» вещества. По крайней мере, в этом конкретном случае, недостающая часть все-таки найдена.
Статья ученых опубликована здесь.
