Астрономы нашли 'пропавшую' материю: подтверждение моделей космоса

Технология блокчейн

Долгие десятилетия астрономы сталкивались с загадкой, которая ставила под сомнение понимание строения Вселенной: значительная часть видимой материи отсутствовала в наблюдениях. Несмотря на то, что звезды, планеты и галактики составляют основу привычного нам мира, более трети «обычной» материи в локальной Вселенной оставалась невидимой и трудноуловимой для современных инструментов. Однако недавно международная группа исследователей совершила прорыв, обнаружив огромную нить горячего газа, соединяющую сразу четыре скопления галактик, и тем самым сделала большой шаг к разрешению этой загадки. Открытие было сделано при помощи синергии двух космических рентгеновских телескопов — Европейского космического агентства XMM-Newton и японской миссии Suzaku. Именно это союз научных инструментов позволил астрономам не только увидеть, но и досконально изучить свойства длинной тонкой структуры, которая ранее была известна лишь смутно.

Ученые убедились, что эта газовая нить скрывает ту часть вещества, которую до сих пор не удавалось обнаружить, и что она полностью соответствует прогнозам ведущих космологических моделей. Нить, которую удалось зарегистрировать, представляет собой горячий межгалактический газ с температурой свыше 10 миллионов градусов. Масса этой структуры превышает в десять раз массу нашей галактики Млечный Путь, а протяжённость составляет около 23 миллионов световых лет — это примерно в 230 раз длиннее, чем диаметр Млечного Пути. Нить протянулась между четырьмя крупными галактическими скоплениями, которые входят в состав масштабного сверхскопления Шепли — одного из самых массивных структур ближнего космоса, включающего тысячи галактик. Одной из главных сложностей в обнаружении такой материи является её чрезвычайная тусклость.

Газ в нитях космической паутины излучает слабые рентгеновские лучи, которые трудно отделить от фоновых источников, таких как активные ядра галактик или черные дыры. Именно здесь XMM-Newton сыграл ключевую роль, позволив внимательно идентифицировать эти «космические загрязнители» и эффективно их исключить из анализа. Suzaku, в свою очередь, помогла собрать широкий спектр данных о слабом излучении на большой площади неба. Объединение этих наблюдений обеспечило высокую точность и надежность результатов. Руководитель исследования Константинос Мигкас из Лейденской обсерватории отметил, что полученные данные впервые в точности совпали с предсказаниями самых современных компьютерных симуляций космоса.

По его словам, эти модели, которые строятся уже десятилетия, наконец получили убедительное подтверждение — пропавшая материя не была потеряна, она просто прячется в труднодоступных нитях горячего газа, на которые ранее невозможно было эффективно нацелиться. Это открытие не только решает давнюю космологическую проблему, но и значительно расширяет наше понимание структуры Вселенной. Все видимое вещество распределено в огромной, но почти невидимой космической паутине — сети нитей, соединяющих галактики и скопления галактик. Эти нитевидные структуры формируют основу для крупномасштабной структуры Вселенной, называемой «космической паутиной», и теперь учёным удалось наглядно зафиксировать один из ее важных элементов. Таким образом, обнаруженная структура не просто заполняет пропаду в массе Вселенной, но и показывает, как экстремальные гравитационные взаимодействия связывают скопления галактик в единое целое на колоссальных расстояниях.

Это открытие укрепляет карантинное положение стандартной космологической модели — так называемой Lambda-CDM, которая долгие годы предсказывала существование таких нитей, но до недавнего времени не имела убедительных доказательств их существования. Итоги этой работы имеют большое значение и для будущих миссий, например, для ESA Euclid — проекта, запущенного в 2023 году для детального изучения космической паутины и ее роли в эволюции Вселенной. Исследования, подобные описанному, станут ключевыми для понимания природы темной материи и темной энергии — загадочных компонентов, составляющих 95% массы и энергии Вселенной, которые пока остаются вне зоны прямого наблюдения. В целом, находка космической нити горячего газа, соединяющей четыре галактических скопления, стала венцом многолетних усилий ученых. Теперь мы можем говорить о более полном и цельном понимании устройства Вселенной, где та самая «пропавшая» материя уже не кажется недоступной тайной, а предстает в образе мистической и обширной космической сети, плетущей ткань самой реальности.

Это событие открывает новую страницу в астрономии и задает вектор для множества будущих исследований, направленных на расшифровку многогранной структуры и эволюции нашего космоса.