NASAs Chandra røntgenobservatorium har opdaget to enorme intergalaktiske skyer med diffus varm gas. Disse skyer er det bedste bevis endnu, at en enorm kosmisk bane med varm gas indeholder den længe søgte manglende stof - omkring halvdelen af atomer og ioner i universet.
Forskellige målinger giver et godt estimat af massetætheden af baryonerne - neutronerne og protonerne, der udgør kernerne i atomer og ioner - i universet for 10 milliarder år siden. En gang i løbet af de sidste 10 milliarder år er en stor del af baryonerne, der ofte kaldes ”almindelig stof” for at skelne dem fra mørk stof og mørk energi, forsvundet.
”En opgørelse over alle baryoner i stjerner og gas inden for og uden for galakser tegner sig for lidt over halvdelen af de baryoner, der eksisterede kort efter Big Bang,” forklarede Fabrizio Nicastro fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og hovedforfatter af et papir i 3. februar 2005-nummeret af Nature, der beskriver den nylige forskning. ”Nu har vi fundet det sandsynlige skjulested for de manglende baryoner.”
Nicastro og kolleger snublede ikke bare over de manglende baryoner - de gik efter dem. Computersimuleringer af dannelsen af galakser og galakse klynger indikerede, at de manglende baryoner muligvis var indeholdt i et ekstremt diffust weblignende system af gasskyer, hvorfra galakser og klynger af galakser dannede sig.
Disse skyer har trodset detektion på grund af deres forudsagte temperaturområde på nogle få hundrede tusinde til en million grader celsius og deres ekstremt lave tæthed. Bevis for dette varmt-varme intergalaktiske stof (WHIM) var blevet opdaget omkring vores Galaxy eller i den lokale gruppe af galakser, men manglen på endelig bevis for WHIM uden for vores umiddelbare kosmiske kvarter foretog nogen estimater af den universelle massetæthed af baryoner upålidelige.
Opdagelsen af langt fjernere skyer kom, da teamet udnyttede den historiske røntgenoplysning af den kvasarlignende galakse Mkn 421, der begyndte i oktober 2002. To Chandra-observationer af Mkn 421 i oktober 2002 og juli 2003 gav gode resultater X-ray spektraldata af høj kvalitet. Disse data viste, at to separate skyer med varm gas i afstande fra Jorden på 150 millioner lysår og 370 millioner lysår filtreredes ud eller absorberede røntgenstråler fra Mkn 421.
X-ray-data viser, at ioner af kulstof, nitrogen, ilt og neon er til stede, og at temperaturerne på skyerne er omkring 1 million grader celsius. Ved at kombinere disse data med observationer ved ultraviolette bølgelængder gjorde teamet det muligt at estimere tykkelsen (ca. 2 millioner lysår) og massetætheden på skyerne.
Hvis man antager, at skyenes størrelse og fordeling er repræsentativ, kunne Nicastro og kolleger foretage det første pålidelige skøn over den gennemsnitlige massetæthed af baryoner i sådanne skyer i hele universet. De fandt, at det stemmer overens med massetætheden af de manglende baryoner.
Mkn 421 blev observeret tre gange med Chandra's Low-Energy Transmission Rist (LETG), to gange i forbindelse med High Resolution Camera (maj 2000 og juli 2003) og en gang med Advanced CCD Imaging Spectrometer (oktober 2002). Afstanden til Mkn 421 er 400 millioner lysår.
NASAs Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet til NASA's Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman fra Redondo Beach, Californien, tidligere TRW, Inc., var den største udviklingsentreprenør for observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerer videnskab og flyveoperationer fra Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Yderligere oplysninger og billeder er tilgængelige på: http://chandra.harvard.edu og http://chandra.nasa.gov
Original kilde: Chandra News Release
