Η κανονική ύλη από την οποία είμαστε εμείς, οι πλανήτες, τα αστέρια και οι γαλαξίες, αποτελεί περίπου το 5% του ενεργειακού περιεχομένου της ύλης του σύμπαντος.
Το υπόλοιπο αποτελείται από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια, αν και δεν είμαστε σίγουροι τι είναι. Υπάρχει επίσης αβεβαιότητα γύρω από την κανονική ύλη, καθώς για μεγάλο χρονικό διάστημα πάνω από το ένα τρίτο αυτής δεν υπολογιζόταν. Τα μοντέλα είχαν υποδείξει ότι θα υπήρχε στο χώρο μεταξύ των γαλαξιών, και διάφορες ομάδες που χρησιμοποιούν εντελώς διαφορετικές μεθόδους έχουν τώρα επιβεβαιώσει ότι όντως υπάρχει εκεί.
Τίποτα στην αστρονομία δεν είναι προφανές ή κοινότυπο, ειδικά στην αρχή. Παρόλα αυτά, δεν είναι δύσκολο να καταλάβει κανείς γιατί ένα φωτεινό αστέρι είναι ευκολότερο να βρεθεί από έναν μικρό σκοτεινό πλανήτη. Με την ίδια λογική, οι αστρονόμοι έχουν καταφέρει να βρουν έναν τεράστιο αριθμό γαλαξιών που λάμπουν έντονα σε κοσμικές αποστάσεις, αλλά η σύλληψη του λεπτού αερίου μεταξύ τους έχει αποδειχθεί τεράστια πρόκληση.
Η πιο πρόσφατη προσέγγιση ήταν η χρήση των Γρήγορων Ραδιοεκρήξεων (Fast Radio Bursts – FRBs), ισχυρές εκπομπές ραδιοκυμάτων που διαρκούν μόλις ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Οι ραδιοεκλάμψεις επηρεάζονται από αυτό το διαγαλαξιακό αέριο- οι συχνότητες του σήματος διαχέονται, και αυτή η διάχυση επέτρεψε στους ερευνητές να εκτιμήσουν πόση ύλη υπάρχει εκεί έξω.
Οι FRB είναι γνωστές μόνο εδώ και περίπου μια δεκαετία και είναι από μόνες τους μυστηριώδεις. Κάποιες επαναλαμβάνονται, άλλες όχι. Δεν έχουν εντοπιστεί όλες στην πηγή τους. Και δεν έχουμε πλήρη κατανόηση του τρόπου δημιουργίας τους. Η μελέτη εξέτασε 69 FRB από γνωστές τοποθεσίες. Η πιο κοντινή ήταν 11,74 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, και περιλάμβανε επίσης το FRB 20230521B, το οποίο κατέχει πλέον το ρεκόρ του πιο μακρινού γνωστού: προήλθε από απόσταση περίπου 9,1 δισεκατομμυρίων ετών φωτός.
«Τα FRBs λάμπουν μέσα από την ομίχλη του διαγαλαξιακού μέσου, και μετρώντας με ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο το φως επιβραδύνεται, μπορούμε να ζυγίσουμε αυτή την ομίχλη, ακόμη και όταν είναι πολύ αμυδρή για να τη δούμε», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο Liam Connor, επίκουρος καθηγητής στο Χάρβαρντ και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης ο οποίος πραγματοποίησε μεγάλο μέρος της εργασίας ενώ ήταν βοηθός καθηγητής έρευνας που συνεργαζόταν με τον επίκουρο καθηγητή αστρονομίας Vikram Ravi στο Caltech.
Το έργο FRB έγινε σε ραδιοκύματα, αλλά επιβεβαιώθηκε ανεξάρτητα από ένα εντελώς διαφορετικό τμήμα του φάσματος του φωτός: τις ακτίνες Χ. Αυτό το διαγαλαξιακό αέριο είναι καυτό, εκατομμύρια βαθμούς θερμό, και αυτό σημαίνει ότι εκπέμπει ακτίνες Χ. Αλλά και πάλι έχει τόσο χαμηλή πυκνότητα και οι παρατηρήσεις με ακτίνες Χ είναι τόσο δύσκολες που χρειάστηκαν δύο τηλεσκόπια – το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Suzaku της Ιαπωνικής Διαστημικής Υπηρεσίας – για να το μετρήσουν πραγματικά.
Το Suzaku μπορεί να δει το αχνό αέριο και το XMM-Newton μπορεί να εντοπίσει όλες τις πηγές γύρω και πολύ πίσω που αποτελούν μέρος του. Μαζί εξέτασαν το υπερσμήνος Shapley. Έχει συνολική μάζα μεγαλύτερη από 10 εκατομμύρια δισεκατομμύρια φορές τον Ήλιο μας και περιλαμβάνει πάνω από 8.000 γαλαξίες σε διαφορετικά σμήνη. Είναι η πιο μαζική δομή σε απόσταση 1 δισεκατομμυρίου ετών φωτός από τη Γη.
Για τους σκοπούς αυτής της εργασίας, δεν είναι ενδιαφέρον αυτό που μπορούμε να δούμε, αλλά αυτό που υποτίθεται ότι υπάρχει. Συνδέοντας τα δύο άκρα του υπερσμήνους, θα έπρεπε να υπάρχει ένα νήμα που εκτείνεται σε 23 εκατομμύρια έτη φωτός. Αυτό είναι 230 φορές το μέγεθος του γαλαξία μας από άκρη σε άκρη. Τα δύο τηλεσκόπια μπόρεσαν να μετρήσουν την ποσότητα του αερίου στο νήμα, η οποία ταιριάζει με τις προβλέψεις.
«Για πρώτη φορά, τα αποτελέσματά μας ταιριάζουν απόλυτα με αυτό που βλέπουμε στο κορυφαίο μοντέλο του σύμπαντος – κάτι που δεν έχει συμβεί στο παρελθόν», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Κωνσταντίνος Μίγκας του Αστεροσκοπείου Leiden στην Ολλανδία. «Φαίνεται ότι οι προσομοιώσεις ήταν σωστές από την αρχή».
Οι γαλαξίες δεν είναι τυχαία κατανεμημένοι στο σύμπαν. Είναι οργανωμένοι στον κοσμικό ιστό, ένα τεράστιο δίκτυο γαλαξιών, αερίων και σμηνών γαλαξιών που συνδέει τις δομές του σύμπαντος. Γνωρίζοντας πού βρίσκεται όλη η ύλη, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς είναι αυτή, πώς σχηματίστηκε και πώς θα εξελιχθεί.
Η εργασία που χρησιμοποίησε τις FRBs για να βρει τη χαμένη ύλη δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy. Η εκτίμηση αυτής της ύλης στο νήμα μέσα στο υπερσμήνος Shapley δημοσιεύθηκε στο Astronomy & Astrophysics.
Πηγή: FOXreport.gr