Universets manglende stof er fundet, og det flyder mellem stjernerne.
Forskere, der studerer universets gamle historie, ved, hvor meget almindelig stof - stof, der udgør baryoner, en klasse af subatomære partikler, der inkluderer protoner og neutroner - universet, der blev skabt under Big Bang. Og forskere, der studerer det moderne univers, ved, hvor meget almindelige, baryoniske stoffer mennesker kan se med teleskoper.
Men indtil for nylig stemte disse numre ikke overens: En hel tredjedel af universets originale baryoniske stof manglede. Takket være en smart observation, der involverer et utroligt lyst sort hul, siger et internationalt forskerhold, at de har fundet det.
De manglende baryoner, skrev forskerne i en undersøgelse, der blev offentliggjort i dag (21. juni) i tidsskriftet Nature, har gemt sig som tynde, varme skyer af iltgas, der flyder mellem stjernerne. Gassen er stærkt ioniseret, hvilket betyder, at de fleste af dets elektroner mangler, og den har en stærk positiv ladning.
"Vi fandt de manglende baryoner," sagde Michael Shull, en astronom ved University of Colorado, Boulder og en medforfatter på papiret, i en erklæring.
Signalet om ilt var for stærkt og konsistent til at komme fra tilfældige udsving i kvasarens lys, skrev forskerne. Astronomerne udelukkede også muligheden for, at en svag galakse forårsager iltens skygge.
Siden mindst 2011 har forskere mistanke om, at de manglende baryoner muligvis gemmer sig i dette materiale, kaldet det varmt-varme intergalaktiske medium (WHIM), men WHIM er vanskeligt at observere direkte. For at få øje på den gas, der gemte sig der, måtte de komme med et smart trick.
Langt fra Jorden er der sorte huller, der suger enorme mængder stof. Den materie lyser meget lys, og teleskoper på denne planet kan se den. Forskere kalder disse slags sorte huller kvasarer - og de er de lyseste objekter i universet. Det betyder, at lys fra kvasarer har "et højt signal / støjforhold", skrev forskerne i avisen, hvilket betyder i dette tilfælde, at det er let at se, om noget skjuler det.
At rette et teleskop mod en kvasar fortæller ikke kun astronomer om selve objektet, men afslører også noget om, hvad der flyder mellem kvasaren og teleskopet. I dette tilfælde var det noget, der var et filament af WHIM.
Ved omhyggelig observation af, hvordan WHIM skjulte og ændrede lys fra quasaren, da det gik ind i linserne på to teleskoper, var forskerne i stand til at finde ud af, hvad WHIM var lavet af. Svaret, det viste sig, var ilt, opvarmet til næsten 1,8 millioner grader Fahrenheit (1 million grader Celsius).
Disse manglende baryoner er ikke det samme som mørkt stof, som forskerne mener findes, takket være dets tyngdekraftpåvirkning på andre stjerner. Denne sag menes at eksistere i form af partikler, der er mere eksotiske end enkle baryoner.
I en erklæring sagde forskerne, at de var i stand til at ekstrapolere fra den observerede WHIM, hvor meget baryonisk stof i form af ilt flyder andre steder i universet som WHIM. For at bekræfte og forfine deres observationer, sagde de, planlægger de at pege deres teleskoper mod andre kvasarer og observere, at WHIM skjuler dem.
