Vědci už ví, kde se ve vesmíru ukrývá chybějící hmota

Vodík, helium a další chemické prvky, které podle výpočtů měly vzniknout zhruba během první miliardy let po velkém třesku, dlouho nebyly k nalezení. Nyní však díky zlepšení metod pozorování kyslíku vědci už dokáží vysvětlit celkové množství doposud chybějící hmoty.

Astronomové delší čas předpokládají, že se tato chybějící hmota shromažďovala v obřích vláknech teplého (teplota nižší než 100 000 kelvinů) a horkého (teplota vyšší než 100 000 kelvinů) plynu v mezigalaktickém prostoru. Tato vlákna známá jako „teplo-horké mezigalaktické médium“ (zkratka WHIM) jsou neviditelná pro optické dalekohledy. Část teplého plynu však byla detekována v ultrafialovém světle. 

Vědci využili této skuliny k nalezení důkazů o horké složce WHIM. S pomocí družice Chandra hledali a zkoumali vlákna teplého plynu v prostoru mezi Zemí a kvasary, které jsou jasným zdrojem rentgenového záření poháněným rychle rostoucí supermasivní černou dírou. Družici mimo jiné namířili na kvasar H1821+643. Ten se nachází ve vzdálenosti zhruba 3,4 miliardy světelných roků od Země.

Pokud je s těmito vlákny spojena složka horkého plynu WHIM, podle NASA by některé z rentgenových paprsků z kvasaru absorbovaly tento horký plyn.

Tým zaměřil své pátrání na určité části rentgenového světelného spektra a identifikoval 17 možných vláken ležících na cestě mezi kvasarem a Zemí.

„Naše technika je v zásadě podobná tomu, jako když efektivním způsobem hledáte zvířata v rozlehlých pláních Afriky,“ vysvětlil jeden z autorů studie Akos Bogdan. „Víme, že zvířata musí pít, takže je rozumné se poohlédnout kolem vodních zdrojů.“

Poté, co překonali poslední překážky v podobě příliš slabé rentgenové absorpce, analytici detekovali kyslík v horkém plynu o teplotě kolem jednoho milionu kelvinů. Na základě extrapolací pozorování kyslíku na celý soubor chemických prvků a podle pozorovaných regionů vůči místnímu vesmíru astronomové oznámili, že již mohou vysvětlit celkové množství chybějící hmoty.

Přinejmenším v tomto konkrétním případě se chybějící hmota ve WHIM nakonec skrývala.

„Byli jsme nadšeni, že jsme dokázali vystopovat něco z této chybějící hmoty,“ uvedl spoluautor studie Randall Smith. „V budoucnu můžeme stejnou metodu použít i na jiná kvasarová data, abychom potvrdili, že toto dlouhodobé tajemství bylo konečně rozluštěno.“