Astronomowie odkryli ogromny filament gorącego gazu wypełniający cztery klastry galaktyki. 10 razy bardziej masywny jak nasza galaktyka, wątek może zawierać część „brakującej” materii wszechświata, zajmującej się dziesięciolecią tajemnicą.
Astronomowie wykorzystali europejską agencję kosmiczną XMM-Newton i Jaxa Suzaku Space Telescopes, aby dokonać odkrycia.
Ponad jedną trzecią „normalnej” materii w lokalnym wszechświecie – brakuje widocznych rzeczy tworzących gwiazdy, planety, galaktyki, życie -. Nie widziano go jeszcze, ale konieczne jest, aby nasze modele kosmosu działały poprawnie.
Wspomniane modele sugerują, że ta nieuchwytna materia może istnieć w długich sznurkach gazu lub włóknach, wypełniając najbardziej gęstsze kieszenie przestrzeni. Podczas gdy wcześniej zauważyliśmy włókna, trudno jest dostrzec ich nieruchomości; Zazwyczaj są słabe, co utrudnia izolowanie światła od światła jakichkolwiek galaktyk, czarnych dziur i innych obiektów leżących w pobliżu.
Nowe badania są obecnie jednym z pierwszych, które to zrobią, znajdując i dokładnie charakteryzując pojedyncze filamentu gorącego gazu rozciągającego się między czterema klastrami galaktyk we pobliskim wszechświecie.
„Po raz pierwszy nasze wyniki ściśle pasują do tego, co widzimy w naszym wiodącym modelu kosmosu – coś, czego nie wydarzyło się wcześniej”, mówi główny badacz Konstantinos Migkas z Leiden Observatory w Holandii. „Wygląda na to, że przez cały czas symulacje były odpowiednie”.
Xmm-Newton w sprawie
Zgadzając się na ponad 10 milionów stopni, filament zawiera około 10 razy większą masę Drogi Mlecznej i łączy cztery klastry galaktyki: dwa na jednym końcu, dwa na drugim. Wszystkie są częścią Shapley Supercluster, zbioru ponad 8000 galaktyk, które stanowią jedną z najbardziej masywnych struktur w pobliskim wszechświecie.
Filament rozciąga się po przekątnej od nas przez superklaster przez 23 miliony lat świetlnych, co jest równoważne przemierzanie Drogi Mlecznej, kończąc około 230 razy.
Konstantinos i współpracownicy scharakteryzowali ten włókno, łącząc obserwacje rentgenowskie z XMM-Newton i Suzaku oraz przekopując dane optyczne kilku innych.
Dwa teleskopy rentgenowskie były idealnymi partnerami. Suzaku zmapił słabe światło rentgenowskie filamentu w szerokim regionie przestrzeni, podczas gdy XMM-Newton wskazał bardzo precyzyjnie zanieczyszczające źródła promieni rentgenowskich-mianowicie supermasywne czarne dziury-leżące w filmieniu.
„Dzięki XMM-Newton mogliśmy zidentyfikować i usunąć te kosmiczne zanieczyszczenia, więc wiedzieliśmy, że patrzymy na gaz w filamencie i nic innego”-dodaje współautor Florian Pacaud z University of Bonn w Niemczech. „Nasze podejście było naprawdę skuteczne i ujawnia, że filament jest dokładnie tak, jak oczekiwano od naszych najlepszych symulacji na dużą skalę wszechświata”.
Nie bardzo brakuje
Oprócz ujawnienia ogromnej i wcześniej niewidocznej wątku materii biegnącej przez pobliski kosmos, odkrycie pokazuje, w jaki sposób niektóre z najbardziej gęstszych i najbardziej ekstremalnych struktur we wszechświecie – klastry galaktyki – są połączone na kolosalne odległości.
Rzuca także światło na samą naturę „kosmicznej sieci”, ogromnej, niewidzialnej pajęczyny włókien, która leży u podstaw struktury wszystkiego, co widzimy wokół nas.
„Te badania są doskonałym przykładem współpracy między teleskopami i tworzą nowy punkt odniesienia, jak dostrzec światło pochodzące z słabych włókien kosmicznej sieci”-dodaje Norbert Scharttel, naukowca projektu ESA XMM-Newton.
„Bardziej zasadniczo wzmacnia nasz standardowy model kosmosu i potwierdza dziesięciolecia symulacji: wydaje się, że„ brakująca ”materia może naprawdę czaić się w trudnych do zobaczenia wątków tkanych w wszechświecie”.
Połączenie dokładnego obrazu kosmicznej sieci jest domeną misji Euclid ESA. Uruchomiony w 2023 r. Euclid bada strukturę i historię tej sieci. Misja jest również głęboko wbijana w naturę ciemnej materii i energii – żadne z nich nigdy nie było zaobserwowane, pomimo uwzględnienia wszechświata wszechświata – i współpraca z innymi detektywami Dark Universe, aby rozwiązać jedne z największych i najdłużej standardowych kosmicznych tajemnic.