Gökbilimciler evrendeki anlaşılması zor atomları bulmaya yardım ediyor

Toronto Üniversitesi’ndeki gökbilimciler, kozmik ağa, galaksilerin büyük ölçekli dağılımını izleyen iplikçikler ve düğümler ağına derinlemesine bakarak evrenimizdeki en zor şeylerden bazılarını tespit ettiler.

Galaksiler evrendeki görünür ışığın çoğunu üretseler de, kozmostaki tüm atomların yüzde 10’undan daha azını içerirler. Geri kalanların çoğu, kozmik ağda, o kadar yaygın bir gaz biçimindedir ki, uzayın metreküpü başına yaklaşık bir atomdan daha fazlası yoktur – Dünya’da şimdiye kadar elde edilen en iyi boşluktan çok daha boştur.

David A. Dunlap astronomi ve astrofizik departmanına ve St. Michael’s College’a çapraz atanan yardımcı doçent olan kozmolog Adam Hincks, “Gaz çok ince olduğu için görmek son derece zor” diyor. “Yıllarca gökbilimciler buna ‘kayıp baryon sorunu’ adını verdiler. Baryon olarak adlandırdığımız çok sayıda atom görmeyi umuyorlardı, ancak tespit edebildikleri tüm parlayan maddeleri topladığımızda yalnızca bir kısmını buldular.”

Ancak son yıllarda, gökbilimciler nihayet bu anlaşılması zor atomları keşfetmeye başladılar.

Toronto’da, aynı zamanda St. Michael’s Sutton Ailesi Bilim, Hristiyanlık ve Kültürler Kürsüsü’nün de açılış sahibi olan Hincks, yaklaşık 40 milyon ışıkyılı uzunluğundaki filamentte dağınık, sıcak gazı tespit eden uluslararası bir bilim adamları ekibine liderlik etti. iki gökada kümesi.

Hincks ve işbirlikçileri, Planck uydusundan elde edilen arşiv verilerini ve kuzey Şili’deki, evrendeki en eski ışık olan Kozmik Mikrodalga Arka Planına (CMB) bakan Atacama Kozmoloji Teleskobu’ndan (ACT) daha yeni verileri kullandılar.

CMB ışığının filamanın gazı tarafından nasıl dağıldığını gözlemleyerek, filamandaki gazın yaklaşık 50 milyar güneş kütlesine sahip olduğunu belirlediler – kendi Samanyolu Gökadamızdan yaklaşık 50 kat daha fazla kütle.

Bu sistemdeki filamentli gazın kanıtı daha önce Planck verileriyle bulunmuş olsa da, daha büyük ACT cihazı görüntüyü önemli ölçüde keskinleştirdi ve galaksi kümeleri ile filament arasındaki ayrımı çok daha net hale getirdi.

Araştırma, bu yılın başlarında yayınlanan bir makalede açıklanmıştır. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri. Hincks’in U of T’deki ortak yazarları arasında Ph.D. U of T’nin astronomi ve astrofizik bölümünde öğrenci ve Kanada Teorik Astrofizik Enstitüsü’nde (CITA) profesör olan J. Richard Bond.

Hincks liderliğindeki araştırma, belirli bir gökada kümesindeki kayıp baryonlara odaklanırken, Lokken bu gazın kozmik ağın özel bölgelerinden oluşan bir toplulukta nasıl dağıldığını ortaya çıkarıyor.

Dunlap Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nde doçent olan Bond ve Renée Hložek tarafından denetlenen Lokken, evrenin filament gazı tarafından nüfuz etmesi muhtemel bölgelerinde yaşayan yaklaşık 1.000 gökada kümesini belirlemek için Karanlık Enerji Araştırmasından elde edilen verileri kullandı. ortalamadan daha yoğun ve daha sıcaktır.

Lokken daha sonra genişletilmiş gaz sinyallerini Planck ve ACT verilerinde birleştirdi. Yalnızca kümelerdeki gaz için değil, kümelerden uzağa uzanan filamentli desenlerde de kanıt buldu. Bunların, Hincks tarafından makalede açıklanan yaygın gazın büyük bir kısmını içermesi bekleniyor.

Lokken, “Çalışmamız, kozmik ağdaki gazı incelemenin yeni bir yolunu gösteriyor” diyor. “Tüm sözde ‘kayıp baryonlar’ için hesap vermek, kozmologlar olarak üstesinden gelmemiz gereken en önemli görevlerden biri. Evren.”

Lokken’in çalışması yakın zamanda bir makalede yayınlandı. Astrofizik Dergisi.