NASAs Chandra røntgenobservatorium har oppdaget to enorme intergalaktiske skyer med diffus varm gass. Disse skyene er det beste beviset ennå på at et enormt kosmisk nett med varm gass inneholder den etterlengtede savnede saken - omtrent halvparten av atomer og ioner i universet.
Ulike målinger gir et godt estimat av massetettheten til baryonene - nøytronene og protonene som utgjør kjernene til atomer og ioner - i universet for 10 milliarder år siden. En gang i løpet av de siste ti milliarder årene har imidlertid en stor brøkdel av baryonene, ofte referert til som "vanlig materie" for å skille dem fra mørk materie og mørk energi, gått glipp av.
"En oversikt over alle baryoner i stjerner og gass i og utenfor galakser utgjør drøyt halvparten av baryonene som fantes kort tid etter Big Bang," forklarte Fabrizio Nicastro fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, og hovedforfatter av et papir i 3. februar 2005-utgaven av Nature som beskriver den nylige forskningen. "Nå har vi funnet det sannsynlige gjemmestedet for de savnede baryonene."
Nicastro og kolleger snublet ikke bare over de savnede baryonene - de gikk og lette etter dem. Datasimuleringer av dannelsen av galakser og galakse klynger indikerte at de manglende baryonene kan være inneholdt i et ekstremt diffust nettlignende system med gassskyer som galakser og klynger av galakser dannet seg fra.
Disse skyene har trosset deteksjon på grunn av deres forutsagte temperaturområde på noen hundre tusen til en million grader Celsius, og deres ekstremt lave tetthet. Bevis for denne varm varme intergalaktiske saken (WHIM) hadde blitt oppdaget rundt vår galakse, eller i den lokale gruppen av galakser, men mangelen på endelig bevis for WHIM utenfor vårt umiddelbare kosmiske nabolag gjorde noen estimater av den universelle massetettheten av baryoner upålitelig.
Oppdagelsen av mye fjernere skyer kom da teamet benyttet seg av den historiske røntgenlysningen av den kvasarlignende galaksen Mkn 421 som begynte i oktober 2002. To Chandra-observasjoner av Mkn 421 i oktober 2002 og juli 2003, ga utmerket kvalitet røntgenspektraldata. Disse dataene viste at to separate skyer med varm gass på avstander fra Jorden på 150 millioner lysår og 370 millioner lysår filtrerte ut, eller absorberte røntgenstråler fra Mkn 421.
Røntgendataene viser at ioner av karbon, nitrogen, oksygen og neon er til stede, og at temperaturen på skyene er omtrent 1 million grader celsius. Å kombinere disse dataene med observasjoner ved ultrafiolette bølgelengder gjorde det mulig for teamet å estimere tykkelsen (ca. 2 millioner lysår) og massetettheten på skyene.
Forutsatt at skyenes størrelse og distribusjon er representativ, kunne Nicastro og kolleger foreta det første pålitelige estimatet av gjennomsnittlig massetetthet av baryoner i slike skyer i hele universet. De fant ut at det stemmer overens med massetettheten til de savnede baryoner.
Mkn 421 ble observert tre ganger med Chandra's Low-Energy Transmission Rist (LETG), to ganger i forbindelse med High Resolution Camera (mai 2000 og juli 2003) og en gang med Advanced CCD Imaging Spectrometer (oktober 2002). Avstanden til Mkn 421 er 400 millioner lysår.
NASAs Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet for NASAs Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman fra Redondo Beach, California, tidligere TRW, Inc., var den viktigste utviklingsentreprenøren for observatoriet. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrollerer vitenskap og flyoperasjoner fra Chandra X-ray Center i Cambridge, Mass.
Ytterligere informasjon og bilder er tilgjengelig på: http://chandra.harvard.edu og http://chandra.nasa.gov
Originalkilde: Chandra News Release
