Že desetletja prevladujoči kozmološki model, ki ga uporabljajo znanstveniki, temelji na teoriji, da je poleg barionske snovi - aka. "Normalna" ali "svetlobna" snov, ki jo lahko vidimo - Vesolje vsebuje tudi veliko količino nevidne mase. Ta 'Temna zadeva' predstavlja približno 26,8% mase vesolja, medtem ko običajna snov predstavlja le 4,9%.
Medtem ko iskanje temne materije traja in še ni treba najti neposrednih dokazov, so se znanstveniki zavedali, da približno 90% normalne snovi vesolja še vedno ni bilo odkritih. Po zadnjih dveh raziskavah, ki sta bili nedavno objavljeni, je bilo mogoče najti večino te običajne snovi - ki je sestavljena iz nitk vročega difuznega plina, ki povezuje galaksije skupaj.
Prva raziskava z naslovom "Iskanje žarišč toplega / vročega plina med pari svetlobnih rdečih galaksij SDSS" se je pojavila v Mesečna obvestila Royal Astronomic Society. Študijo je vodila Hideki Tanimura, takratna doktorska kandidatka na Univerzi v Britanski Kolumbiji, in vključevala raziskovalce Kanadskega inštituta za napredne raziskave (CIFAR), Liverpoolove univerze Johna Mooresa in univerze KwaZulu-Natal.
Druga raziskava, ki se je nedavno pojavila na spletu, je bila naslovljena "Manjkajoči barioni v kozmičnem spletu, ki jih je razkril učinek Sunyaev-Zel'dovich". To ekipo so sestavljale raziskovalke z univerze v Edinburghu, vodila pa jo je Anna de Graaff, študentka dodiplomskega študija z Inštituta za astronomijo pri Edinburghovem kraljevem observatoriju. Ti dve skupini sta se neodvisno lotili med seboj in odpravili težavo manjkajoče vesolja.
Na podlagi kozmoloških simulacij je prevladovala teorija, da je bila prej neodkrita normalna snov vesolja sestavljena iz pramenov barionske snovi - to so protoni, nevtroni in elektroni - ki plujejo med galaksijami. Te regije so znane kot "kozmični splet", kjer plin z nizko gostoto obstaja pri temperaturah od 105 do 107 K (-168 t0 -166 ° C; -270 do 266 ° F).
Zaradi študija sta se obe skupini posvetovali s podatki iz Planckovega sodelovanja, podviga Evropske vesoljske agencije, ki vključuje vse, ki so prispevali k Planck misija (ESA). To je bilo predstavljeno leta 2015, kjer so ga uporabili za izdelavo toplotne karte vesolja z merjenjem vpliva Sunyaev-Zeldovich (SZ) učinka.
Ta učinek se nanaša na spektralno popačenje v kozmičnem mikrovalovnem ozadju, kjer se fotoni razpršijo z ioniziranim plinom v galaksijah in večjih strukturah. Med svojim poslanstvom za raziskovanje kozmosa je bil Planck satelit je izmeril spektralno popačenje CMB fotonov z veliko občutljivostjo in iz tega izhajajoči toplotni zemljevid je bil uporabljen za načrtovanje velikega obsega vesolja.
Vendar so se nitke med galaksijami že takrat preveč šibke, da bi jih znanstveniki lahko pregledali. Da bi to odpravili, sta se dve skupini posvetovali s podatki iz severnega in južnega kataloga galaksije CMASS, ki so bili pridobljeni z 12. objavo podatkov Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Iz tega nabora podatkov so nato izbrali par galaksij in se osredotočili na prostor med njimi.
Nato so zložili toplotne podatke, ki so jih pridobili s Planck za ta območja drug na drugem, da bi okrepili signale, ki jih povzroča SZ učinek med galaksijami. Kot je dr. Hideki povedal za Space Magazine po e-pošti:
»Raziskava galaksije SDSS daje obliko obsežne strukture vesolja. Planckovo opazovanje ponuja zemljevid tlaka plina z vsemi nebesi z boljšo občutljivostjo. Te podatke združujemo, da bi preizkusili nizko gosto plino v kozmičnem spletu. "
Medtem ko je Tanimura in njegova ekipa zložila podatke od 260.000 parov galaksije, je de Graaff in njena ekipa zbrala podatke več kot milijon. Na koncu sta se obe ekipi pojavili močni dokazi o plinskih nitkah, čeprav so se njihove meritve nekoliko razlikovale. Medtem ko je Tanimurina ekipa ugotovila, da je gostota teh nitk približno trikrat večja od povprečne gostote v okoliški praznini, je de Graaf in njena ekipa ugotovila, da je šestkrat večja od povprečne gostote.
"Nizko gosto plino v kozmičnem spletu statistično zaznamo z metodo zlaganja," je dejal Hideki. „Druga ekipa uporablja skoraj isto metodo. Naši rezultati so zelo podobni. Glavna razlika je v tem, da preizkušamo bližnji Vesolj, po drugi strani pa sondirajo razmeroma bolj vesolje. "
Ta poseben vidik je še posebej zanimiv, saj namiguje, da je sčasoma barionska snov v Kozmičnem spletu postala manj gosta. Med tema dvema rezultatoma so študije predstavljale med 15 in 30% celotne barionske vsebnosti Vesolja. Čeprav bi to pomenilo, da še vedno najdemo veliko količino barionske snovi vesolja, je vseeno impresivna ugotovitev.
Kot je pojasnila Hideki, njihovi rezultati ne podpirajo samo trenutnega kozmološkega modela Vesolja (model Lambda CDM), temveč tudi presegajo:
"Podrobnosti v našem vesolju so še vedno skrivnost. Naši rezultati se osvetlijo in razkrije bolj natančno sliko vesolja. Ko so ljudje odšli v ocean in začeli izdelovati zemljevid našega sveta, ga takrat večina ljudi ni uporabljala, zdaj pa zemljevid sveta uporabljamo za potovanje v tujino. Na enak način zemljevid celotnega vesolja morda zdaj ni dragocen, ker nimamo tehnologije, s katero bi šli daleč v vesolje. Vendar pa bi lahko bilo dragoceno čez 500 let. Smo v prvi fazi izdelave zemljevida celotnega Vesolja. "
Odpira tudi priložnosti za prihodnje študije Comsic Web-a, kar bo nedvomno koristilo od uporabe instrumentov nove generacije, kot so James Webb Teleskop, Atacama Cosmology Telescope in Q / U Imaging ExperimenT (QUIET). Z malo sreče bodo lahko opazili preostale manjkajoče zadeve. Potem bomo morda končno napolnili vse nevidne mase!
