במשך עשרות שנים המודל הקוסמולוגי השולט בו השתמשו המדענים מבוסס על התיאוריה שבנוסף לחומר הבריוני - aka. חומר "רגיל" או "זוהר", אותו אנו יכולים לראות - היקום מכיל גם כמות משמעותית של מסה בלתי נראית. "חומר אפל" זה מהווה בערך 26.8% ממסת היקום ואילו החומר הרגיל מהווה 4.9% בלבד.
בעוד שהחיפוש אחר Dark Dark הוא נמשך וטרם נמצא עדויות ישירות, מדענים גם היו מודעים לכך שבערך 90% מחומרו הרגיל של היקום עדיין לא אותר. על פי שני מחקרים חדשים שפורסמו לאחרונה, ייתכן שנמצא סוף סוף הרבה מהעניין הרגיל הזה - המורכב מחוטים של גז חם ומפוזר המחבר בין גלקסיות זה לזה.
המחקר הראשון, שכותרתו "חיפוש אחר חוטי גז חם / חם בין זוגות גלקסיות אדומות זוהרות של SDSS", הופיע ב הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. המחקר הוביל על ידי הידקי טנימורה, מועמד לתואר דוקטור אז באוניברסיטת קולומביה הבריטית, וכלל חוקרים מהמכון הקנדי למחקר מתקדם (CIFAR), אוניברסיטת ליברפול ג'ון מורס ואוניברסיטת קוואזולו-נטאל.
המחקר השני, שהופיע לאחרונה ברשת, זכה לכותרת "חסרים בריונים ברשת הקוסמית שנחשפה על ידי אפקט סוניאוו-ז'לוביץ '". צוות זה כלל חוקרים מאוניברסיטת אדינבורו והובל על ידי אנה דה גראף, סטודנטית לתואר ראשון מהמכון לאסטרונומיה במצפה המלכותי באדינבורו. כשצוותים אלו עבדו באופן עצמאי זה בזה, התמודד עם בעיית החומר החסר של היקום.
בהתבסס על הדמיות קוסמולוגיות, התיאוריה השלטת הייתה שהחומר הרגיל של היקום שטרם נתגלה בעבר מורכב מקבוצות של חומר בריוני - כלומר פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים - שצפים בין גלקסיות. אזורים אלה הם מה שמכונה "הרשת הקוסמית", שם קיים גז בצפיפות נמוכה בטמפרטורות של 105 עד 107 K (-168 טO -166 ° C; -270 עד 266 ° F).
לצורך המחקר, שני הצוותים התייעצו בנתונים משיתוף פעולה עם פלאנק, מיזם שמוחזק על ידי סוכנות החלל האירופית וכולל את כל אלה שתרמו ל פלאנק משימה (ESA). זה הוצג בשנת 2015, שם שימש ליצירת מפה תרמית של היקום על ידי מדידת השפעת השפעת סונייב-זלדוביץ '(SZ).
השפעה זו מתייחסת לעיוות ספקטרלי ברקע המיקרוגל הקוסמי, בו פוטונים מפוזרים על ידי גז מיונן בגלקסיות ובמבנים גדולים יותר. במהלך משימתו ללמוד את הקוסמוס, פלאנק הלוויין מדד את העיוות הספקטרלי של פוטוני CMB ברגישות רבה, והמפה התרמית שנוצרה שימשה מאז לתאר את המבנה בקנה מידה הגדול של היקום.
עם זאת, הנימים בין הגלקסיות נראו קלושים מכדי שהמדענים יבדקו באותה עת. כדי לתקן זאת, שני הצוותים התייעצו עם נתונים מקטלוגי הגלקסיה הצפונית והדרומית של CMASS, אשר הופקו משחרור הנתונים ה -12 של סקר השמיים הדיגיטליים Sloan (SDSS). ממערך הנתונים הזה הם בחרו אז זוגות גלקסיות והתמקדו במרחב שביניהם.
לאחר מכן הם ערמו את הנתונים התרמיים שהושגו על ידי פלאנק לאזורים אלה זה על גבי זה כדי לחזק את האותות הנגרמים כתוצאה מאפקט SZ בין הגלקסיות. כפי שד"ר הידיקי אמר למגזין החלל באמצעות המייל:
"סקר הגלקסיה של SDSS נותן צורה של המבנה בקנה מידה הגדול של היקום. תצפית פלאנק מספקת מפת שמיים של לחץ גז ברגישות טובה יותר. אנו משלבים נתונים אלה כדי לחקור את הגז הצפוף באינטרנט הקוסמי. "
בזמן שטנימורה וצוותו ערמו נתונים מ -260,000 זוגות גלקסיות, דה גראף וצוותה ערמו נתונים של יותר ממיליון. בסופו של דבר, שתי הקבוצות העלו ראיות חזקות לחוטי גז, אם כי המדידות שלהן היו שונות במקצת. בעוד הצוות של תנימורה מצא כי צפיפות החוטים הללו הייתה בערך פי שלושה מהצפיפות הממוצעת בריק שמסביב, דה גראף וצוותה גילו שהם היו פי שישה מהצפיפות הממוצעת.
"אנו מגלים את הגז הצפוף ברשת הקוסמית סטטיסטית בשיטת הערמה", אמר הידקי. "הצוות האחר משתמש כמעט באותה שיטה. התוצאות שלנו דומות מאוד. ההבדל העיקרי הוא שאנחנו בודקים יקום סמוך, מצד שני, הם בודקים יקום רחוק יחסית. "
ההיבט הספציפי הזה של מעניין במיוחד, בכך שהוא רומז שעם הזמן החומר הבאריוני ברשת הקוסמית נעשה פחות צפוף. בין שתי התוצאות הללו, המחקרים היוו בין 15 ל -30% מכלל התוכן הבריוני של היקום. אמנם המשמעות היא שעדיין נותר למצוא כמות משמעותית מהעניין הבאריוני של היקום, אך בכל זאת מדובר בממצא מרשים.
כפי שהסביר הידיקי, תוצאותיהם לא רק תומכות במודל הקוסמולוגי הנוכחי של היקום (מודל ה- CDM של למבדה), אלא גם חורגות ממנו:
"הפרט ביקום שלנו הוא עדיין תעלומה. התוצאות שלנו שופכות אור וחושפות תמונה מדויקת יותר של היקום. כשאנשים יצאו לאוקיאנוס והחלו ליצור מפה של העולם שלנו, זה לא שימש לרוב האנשים אז, אבל אנחנו משתמשים במפת העולם עכשיו כדי לנסוע לחו"ל. באותו אופן ייתכן שמפה של היקום כולו לא תהיה חשובה כעת מכיוון שאין לנו טכנולוגיה לצאת רחוק לחלל. עם זאת, זה יכול להיות בעל ערך 500 שנה מאוחר יותר. אנו נמצאים בשלב הראשון של יצירת מפה של היקום כולו. "
זה גם פותח הזדמנויות למחקרים עתידיים על האינטרנט הקומיקס, שללא ספק ייהנו מההתקנה של מכשירים מהדור הבא כמו טלסקופ ג'יימס ווב, הטלסקופ אטקמה קוסמולוגיה ו- Q / U Imaging ExperimentT (QUIET). עם כל מזל, הם יוכלו לאתר את החומר החסר שנותר. ואז, אולי סוף סוף נוכל לאפס את כל המסה הבלתי נראית!
