Αστρονόμοι βρήκαν το 90% της... εξαφανισμένης ύλης του σύμπαντος

Το θέμα προέκυψε, σύμφωνα με τον Guardian, από τις μετρήσεις ακτινοβολίας από το Bing Bang, που επέτρεψε στους επιστήμονες να υπολογίσουν πόση ύλη υπάρχει στο σύμπαν και σε ποια μορφή. Οι υπολογισμοί τους έδειξαν ότι περίπου το 5% της μάζας στο σύμπαν προέρχεται από μία μορφή συνηθισμένης ύλης, ενώ το υπόλοιπο από τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ύλη δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ άμεσα και η φύση της σκοτεινής ενέργειας αποτελεί μυστήριο ενώ ακόμα και η ανίχνευση του 5% της συνηθισμένης ύλης αποδείχτηκε πιο περίπλοκη απ' ό,τι αναμενόταν. Όταν οι επιστήμονες καταμέτρησαν όλα τα παρατηρούμενα αντικείμενα στον ουρανό – αστέρια, πλανήτες, γαλαξίες, κλπ – αυτό που διαπίστωσαν είναι ότι αντιστοιχούν μόνο στο 1/5 με 1/10 αυτών που βρίσκονται εκεί έξω.

Το συγκεκριμένο θέμα είναι γνωστό ως «το πρόβλημα του χαμένου βαρυονίου». Τα βαρυόνια είναι κοινά υποατομικά σωματίδια, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Ο Richard Ellis, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου δήλωσε:

Όλοι συμφωνούμε ότι πολλά δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμα. Το ερώτημα που τίθεται είναι, πού είναι….

Η κατανομή των γαλαξιών στο σύμπαν ακολουθεί το μοτίβο του ιστού και οι επιστήμονες υπέθεταν ότι τα χαμένα βαρυόνια μπορούν να κινούνται σε διάχυτα αέρια που συνδέουν τα συμπλέγματα των γαλαξιών στον κοσμικό ιστό.

Οι θεωρητικοί υπολογισμοί υποδεικνύουν ότι αυτά τα αέρια σπειρώματα, γνωστά ως Whim, θα έπρεπε να έχουν θερμοκρασία 1 εκατ. βαθμούς Κελσίου περίπου. Ένα νέφος αερίου σε αυτή τη θερμοκρασία είναι πολύ κρύο για να εκπέμπει ακτίνες που θα μπορούσαν να εντοπιστούν από συνηθισμένα τηλεσκόπια στη Γη – αλλά δεν είναι αρκετά κρύο για να απορροφήσει μεγάλες ποσότητες φωτός που διέρχονται από αυτό.

«Το πρόβλημα είναι ότι σε αυτές τις ασυνήθιστες θερμοκρασίες δεν μπορούμε να το δούμε», δήλωσε ο καθηγητής Richard Ellis.

Όμως τώρα, δύο ξεχωριστές ομάδες επιστημόνων, μία στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και μία στο Ινστιτούτο Διαστημικής Αστροφυσικής στο Ορσέ της Γαλλίας, βρήκαν έμμεσες αποδείξεις για το Whim. Η μελέτη και των δύο ομάδων βασίστηκε στο γεγονός ότι όταν η ακτινοβολία ταξιδεύει μέσα από ένα θερμό αέριο, είναι διάσπαρτη, κάτι που σημαίνει ότι το Whim θα έπρεπε να εμφανίζεται ως ένα σκοτεινό περίγραμμα στο κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο.

Οι επιστήμονες έλαβαν υπόψη τους, επίσης, τις παρατηρήσεις της κοσμικής ακτινοβολίας, που έγιναν από το διαστημικό παρατηρητήριο Planck και τον λεπτομερή τρισδιάστατο χάρτη του κοσμικού ιστού, που δημιούργησε η SDSS. Υπέθεσαν ότι εάν υπήρχαν αγωγοί αερίου, που συνδέουν συστάδες γαλαξιών, θα έπρεπε να εμφανίζονται στα δεδομένα του Planck.

Η ομάδα του Εδιμβούργου διαπίστωσε ότι οι περιοχές μεταξύ των γαλαξιών εμφανίζονται περίπου έξι φορές πιο πυκνές από αυτές που βρίσκονταν περιμετρικά και όταν συνόψισαν, διαπίστωσαν ότι αυτά τα αέρια νήματα μπορούσαν να ανέλθουν στο 30% της συνηθισμένης ύλης στο σύμπαν. Οι υπολογισμοί της γαλλικής ομάδας κατέληξαν σε λίγο μικρότερο αριθμό.

Ο καθηγητής Ellis, ο οποίος δεν συμμετείχε σε καμία από τις δύο μελέτες, περιέγραψε τα ευρήματα ως «εμπνευσμένα» και πρόσθεσε: «Οι μελέτες αυτές έχουν αποτελέσει αντικείμενο συζήτησης και είμαστε ενθουσιασμένοι. Το Whim βρίσκεται εκεί έξω».