Астрономы обнаружили пропавшую материю Вселенной — помогла огромная газовая нить, протянувшаяся через космос

Астрономы обнаружили массивное волокно горячего газа, соединяющее четыре скопления галактик. Эта структура, масса которой примерно в десять раз превышает массу Млечного Пути, может содержать часть давно исчезнувшей материи Вселенной, помогая разрешить давнюю космическую загадку. Открытие было сделано с использованием данных, полученных с рентгеновского космического телескопа XMM-Newton ЕКА и космического телескопа Suzaku.

Более трети «обычной» материи в ближайшей Вселенной — той, из которой формируются звёзды, планеты, галактики и жизнь, — до сих пор не наблюдалось напрямую. Несмотря на свою важность для наших современных моделей космоса, эта материя остаётся скрытой от глаз ученых.

Основное объяснение заключается в том, что она находится в диффузных нитевидных структурах газа, называемых филаментами, которые охватывают самые плотные области космоса. Хотя филаменты были обнаружены и ранее, их слабое излучение затрудняет отделение их света от близких источников, таких как галактики и черные дыры.

Новое исследование стало одним из первых, которым удалось преодолеть эту проблему — успешно обнаружить и точно охарактеризовать одну горячую газовую нить, соединяющую четыре скопления галактик в близлежащей Вселенной. Впервые результаты точно соответствуют тому, что предполагает ведущая космическая модель, чего раньше не случалось. Так что моделирование было верным с самого начала.

При температуре, превышающей 10 миллионов градусов, нить содержит массу, примерно в десять раз превышающую массу Млечного Пути, и связывает четыре скопления галактик — по два на каждом конце. Эти скопления относятся к сверхскоплению Шепли, обширному скоплению из более чем 8000 галактик и одной из самых массивных структур в ближайшей к нам Вселенной.

Волокно простирается по диагонали через сверхскопление на 23 миллиона световых лет — расстояние, равное пересечению Млечного Пути из конца в конец примерно 230 раз. Авторы нового исследования описали в журнале Astronomy&Astrophysics нить, объединив рентгеновские наблюдения с XMM-Newton и Suzaku, а также изучив оптические данные, полученные от нескольких других телескопов.

Телескоп Suzaku картировал слабое рентгеновское излучение нити в обширной области пространства, в то время как XMM-Newton с высокой точностью определил источники рентгеновского загрязнения, а именно — сверхмассивные черные дыры, находящиеся внутри нити.

Благодаря XMM-Newton получилось  идентифицировать и удалить эти космические примеси, поэтому астрономы знали, что наблюдают только газ в нити накала, а не что-либо еще. Подход оказался успешным и показывает, что нить накала выглядит именно так, как ожидалось, исходя из лучших крупномасштабных моделей Вселенной.

Помимо обнаружения огромной и ранее невиданной нити материи, проходящей через близлежащий космос, это открытие показывает, как некоторые из самых плотных и экстремальных структур во Вселенной — скопления галактик — связаны между собой на колоссальных расстояниях. Оно также проливает свет на саму природу «космической паутины» — огромной невидимой паутины нитей, лежащей в основе структуры всего, что мы видим вокруг себя.

Что еще более важно, исследование подкрепляет стандартную космологическую модель и подтверждает результаты десятилетий моделирования: похоже, что «пропавшая» материя действительно может скрываться в трудно различимых нитях, сотканных по всей Вселенной.