Jak to możliwe, że astronomowie "zgubili" ponad połowę całej "zwykłej" materii, jaka powstała podczas Wielkiego Wybuchu? W najnowszym badaniu naukowcy ogłosili, że udało im się odnaleźć ową zgubę, co niezmiernie pomoże nam w dopieszczeniu naszej wiedzy o Wszechświecie. W ten sposób inaczej lepiej spojrzymy na strukturę Wszechświata, ale nie tylko: ważna w tym kontekście będzie także aktywność czarnych dziur w centrach galaktyk.
Wszystko, co widzimy – gwiazdy, planety i galaktyki – to tylko niewielki ułamek całkowitej materii, która powstała 13,6 miliarda lat temu. Większość tego, co powstało w Wielkim Wybuchu, jest dla nas niewidoczna. Ciemna materia stanowi aż 84% całości, jednak problematyczna jest "zwykła" materia, czyli ta barionowa. Widoczna i zdatna dla nas do interakcji z nią.
Przez lata astronomowie mieli trudności z odnalezieniem ponad połowy tej materii. Wiemy już, że brakująca część ukrywała się poza zasięgiem naszego wzroku, a wspomniane badanie sugeruje, iż może znajdować się w postaci niezwykle rozrzedzonego, zjonizowanego gazu wodorowego, który otacza galaktyki, tworząc ogromne, rozległe halo.
Aby odnaleźć brakującą materię, zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wykorzystał dane zebrane przez teleskop DESI oraz Atacama Cosmology Telescope. Połączono obrazy aż 7 milionów galaktyk, analizując subtelne zmiany w CMB, czyli promieniowaniu mikrofalowym tła. Wykorzystując efekt Siuniajewa-Zeldowicza, badacze mogli dostrzec rozproszenie promieniowania przez elektrony w zjonizowanym gazie wokół galaktyk.
Wyniki okazały się iście fascynujące – gazowe halo wokół galaktyk jest pięć razy bardziej rozległe, niż wcześniej sądzono. Wychodzi na to, że gaz, który wcześniej uznawano za "zaginiony", po prostu był zbyt rozproszony, by go dostrzec. Trywialne wręcz rozwiązanie sporego problemu w kosmologii.
Jednym z najciekawszych wniosków z całego badania jest redefinicja roli masywnych czarnych dziur w centrach galaktyk. Do tej pory zakładano, że czarne dziury wyrzucają gaz tylko w krótkich okresach swojej aktywności, gdy pochłaniają materię, stając się aktywnymi jądrami galaktyk. Okazuje się, że jest odrobinę inaczej, niż sądziliśmy i będziemy to mieć ogromne implikacje dla nauk o kosmosie.
Teraz już wiemy, że czarne dziury mogą być aktywne w dużo większym zakresie, wyrzucając gaz daleko poza obręb galaktyki i regulując tym samym powstawanie nowych gwiazd. Jest to mechanizm, który fachowo nazywa się sprzężeniem zwrotnym czarnym dziury i jest ono ogromnie ważne dla właściwości "twórczych" czarnych dziur. Nierzadko jednak zdarza się, że sprzężenie zwrotne jest odpowiedzialne za zahamowanie tworzenia się gwiazd, co może unicestwić konkretną galaktykę.
Odnalezienie brakującej materii jest ważne nie tylko dla kosmologów, ale także dla fizyków teoretycznych. Wiedza o lokalizacji gazu pozwoli naukowcom lepiej modelować proces ewolucji wszechświata, wpływając na nasz stan wiedzy o ciemnej materii oraz ciemnej energii.
Zjonizowany gaz — warto wspomnieć — nie rozkłada się równomiernie: skupia się w kosmicznych włóknach, które łączą galaktyki niczym gargantuiczna, kosmiczna sieć. Kolejne symulacje będą musiały uwzględniać ów mechanizm, aby precyzyjniej odzwierciedlać rzeczywisty kształt wszechświata. W przeciwnym wypadku, testowanie nowych teorii, odtwarzanie konkretnych zjawisk, nie będzie mogło się odbywać bez sporego marginesu błędu.
Czytaj również: Licealista odkrywa 1,5 miliona nowych obiektów w kosmosie dzięki AI
Astronomowie w brawurowy sposób odzyskują brakujące elementy kosmicznej zupy, z której składa się Wszechświat. Halo gazowe zawierające zjonizowany gaz to odkrycie, które zdecydowanie pozwala nam spojrzeć głębiej w prawidła regulujące to, jak wygląda obecnie Wszechświat i w jaki sposób formują się galaktyki. Czy teraz będziemy mogli precyzyjniej przewidzieć przyszłość wszystkiego, co nas otacza? Na pewno będziemy lepiej to rozumieć. Wielu rzeczy jeszcze nie będziemy w stanie przewidzieć, ale... to nie jest ogromny problem. Ważne, że zguba się znalazła, a my jesteśmy odrobinę mądrzejsi.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
