Ο δορυφόρος XMM-Newton βρίσκει χαμένη ύλη

Πηγή: RedOrbit, 6 Μαΐου 2008

Το διαστημικό παρατηρητήριο των ακτίνων-X XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος ESA έχει χρησιμοποιηθεί από μια διεθνή ομάδα αστρονόμων για να αποκαλύψει ένα μέρος της ελλείπουσας ύλης στον Κόσμο.

Πριν 10 χρόνια, οι επιστήμονες πρόβλεψαν ότι περίπου η μισή από την χαμένη κανονική ύλη, την φτιαγμένη δηλαδή από άτομα, υπάρχει υπό μορφή αερίου χαμηλής πυκνότητας, που γεμίζει τον τεράστιο χώρο μεταξύ των γαλαξιών.

Δεξιά: Κοσμικός Ιστός

Όλη η ύλη στον Κόσμο είναι κατανεμημένη σε μια δομή σαν τους ιστούς. Στους πυκνούς κόμβους του κοσμικού αυτού ιστού είναι τα σμήνη των γαλαξιών, τα μεγαλύτερα αντικείμενα στον Κόσμο. Οι αστρονόμοι υποψιάστηκαν ότι το αέριο χαμηλής πυκνότητας διαπερνά τις ίνες του ιστού αυτού.

Η χαμηλή πυκνότητα του αερίου εμπόδιζε πολλές προσπάθειες των επιστημόνων να ανιχνευθεί κατά το παρελθόν. Με την υψηλή ευαισθησία όμως του XMM-Newton, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει τα πιο καυτά μέρη του. Η ανακάλυψη αυτή θα τους βοηθήσει ώστε να καταλάβουν την εξέλιξη του κοσμικού ιστού.

Περίπου το 5% του Κόσμου μας αποτελείται από την κανονική ύλη όπως την ξέρουμε, που αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, ή βαρυόνια, τα οποία μαζί με τα ηλεκτρόνια, διαμορφώνουν τις δομικές μονάδες της συνηθισμένης ύλης. Το υπόλοιπο τμήμα του Κόσμου μας αποτελείται από την αόριστη σκοτεινή ύλη (το 23%) και τη σκοτεινή ενέργεια (72%).

Μπορεί να είναι βέβαια μικρό το ποσοστό της κανονικής ύλης, αλλά η μισή από αυτήν δεν ξέρουμε που βρίσκεται. Όλα τα αστέρια, οι γαλαξίες και το αισθητό αέριο στον κόσμο αποτελούν λιγότερο από το μισό όλης της βαρυονικής ύλης, που πρέπει να υπάρχει γύρω μας.

Οι επιστήμονες πρόβλεψαν ότι το αέριο αυτό της χαμηλής πυκνότητας θα είχε μια υψηλή θερμοκρασία, και έτσι θα εξέπεμπε κυρίως ακτίνες X χαμηλής ενέργειας. Αλλά η πολύ χαμηλή πυκνότητά του έκανε την παρατήρηση του πολύ δύσκολη.

Τα δύο σμήνη Abell 222 και Abell 223 συνδέονται με μία γέφυρα (ίνα) καυτού αερίου

Αστρονόμοι με τη βοήθεια του δορυφόρου XMM-Newton παρατήρησαν δύο σμήνη γαλαξιών, Abell 222 και Abell 223, που βρίσκονται σε μια απόσταση 2,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Όμως στις εικόνες και τα φάσματα του συστήματος αυτού αποκαλύφθηκε μια γέφυρα από καυτό αέριο, που συνδέει τα δύο σμήνη.

"Το καυτό αέριο που βλέπουμε σε αυτήν την γέφυρα ή την κοσμική ίνα είναι πιθανώς το πιο καυτό και το πιο πυκνό μέρος του διάχυτου αερίου στον Κοσμικό Ιστό, και που οι ειδικοί πιστεύουν πως αποτελεί τη μιση βαρυονική ύλη στον Κόσμο," λέει ο Norbert Werner από το ίδρυμα SRON στην Ολλανδία, επικεφαλής της ομάδας που έκανε την ανακάλυψη.

"Η ανακάλυψη της πιο θερμής χαμένης βαρυονικής ύλης είναι σημαντική. Κι αυτό επειδή υπάρχουν διάφορα μοντέλα και όλα αυτά προβλέπουν ότι η χαμένη βαρυονική ύλη είναι σε κάποια μορφή θερμού αερίου, αλλά διαφωνούν τα μοντέλα για τα άκρα," προσθέτει ο Alexis Finoguenov, μέλος της ομάδας.

Ακόμη και με την ευαισθησία του XMM-Newton, η ανακάλυψη έγινε δυνατή μόνο γιατί η κοσμική ίνα ήταν σε κατάλληλη προοπτική, με συγκεντρωμένη την εκπομπή από ολόκληρη την ίνα σε μια μικρή περιοχή του ουρανού. Φυσικά η ανακάλυψη αυτού του καυτού αερίου θα βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα την εξέλιξη του κοσμικού Ιστού.

"Κι αυτό είναι μόνο η αρχή. Για να καταλάβουμε την κατανομή της ύλης μέσα στον κοσμικό Ιστό, πρέπει να δούμε περισσότερα συστήματα, όπως αυτό. Και να προωθηθεί τελικά ένα κατάλληλο διαστημικό παρατηρητήριο για να παρατηρήσουμε τον κοσμικό Ιστό με πολύ υψηλότερη ευαισθησία, από αυτές που μπορούμε με τις τρέχουσες αποστολές. Το αποτέλεσμά μας βέβαια βοηθάει να οργανώσουμε σωστά τις νέες αποστολές", ολοκληρώνει ο Norbert Werner.