Λύθηκε το μεγάλο αίνιγμα: Πού βρίσκεται το ‘εξαφανισμένο’ 90% της ύλης του σύμπαντος

Ένα από τα πιο περίπλοκα προβλήματα της κοσμολογίας, αυτό της “εξαφάνισης” άνω του 90% της ύλης του σύμπαντος, φαίνεται ότι λύθηκε, καθώς οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι, για πρώτη φορά, εντόπισαν περίπου το μισό αυτής.

Το θέμα προέκυψε από τις μετρήσεις της ακτινοβολίας από το Bing Bang, οι οποίες έδωσαν την δυνατότητα στους επιστήμονες να υπολογίσουν πόση ύλη υπάρχει στο σύμπαν και σε ποια μορφή. Διαπιστώθηκε ότι περίπου το 5% της μάζας στο σύμπαν υπάρχει σε μορφή συνηθισμένης ύλης και το υπόλοιπο σε σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ύλη δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ άμεσα και η φύση της σκοτεινής ενέργειας αποτελεί μυστήριο ενώ ακόμα και η ανίχνευση του 5% της συνηθισμένης ύλης αποδείχτηκε πιο περίπλοκη απ’ ό,τι αναμενόταν. Όταν οι επιστήμονες καταμέτρησαν τα αντικείμενα που υπάρχουν στον ουρανό, δηλαδή αστέρια, πλανήτες, γαλαξίες κ.ο.κ., φάνηκε ότι όλα αυτά αντιστοιχούν μόνο στο 1/5 με 1/10 αυτών που βρίσκονται εκεί έξω.

Το συγκεκριμένο θέμα είναι γνωστό ως “το πρόβλημα του χαμένου βαρυονίου”. Τα βαρυόνια είναι κοινά υποατομικά σωματίδια, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Η κατανομή των γαλαξιών στο σύμπαν ακολουθεί το πρότυπο του ιστού και οι επιστήμονες υπέθεταν ότι τα χαμένα βαρυόνια μπορούν να κινούνται σε διάχυτα αέρια που συνδέουν τα συμπλέγματα των γαλαξιών στον κοσμικό ιστό.

Οι θεωρητικοί υπολογισμοί υποδεικνύουν ότι αυτά τα αέρια σπειρώματα, γνωστά ως Whim, θα έπρεπε να έχουν θερμοκρασία περίπου 1 εκατ. βαθμούς Κελσίου. Ένα νέφος αερίου σε αυτή τη θερμοκρασία είναι πολύ κρύο για να εκπέμπει ακτίνες που θα μπορούσαν να εντοπιστούν από συνηθισμένα τηλεσκόπια στη Γη. Δεν είναι όμως αρκετά κρύο για να απορροφήσει μεγάλες ποσότητες φωτός που διέρχονται από αυτό.

“Το πρόβλημα είναι ότι σε αυτές τις ασυνήθιστες θερμοκρασίες δεν μπορούμε να το δούμε”, δήλωσε ο Ρίτσαρντ Έλις, καθηγητής αστροφυσικής στο πανεπιστήμιο του Λονδίνου.

Τώρα όμως δύο ξεχωριστές ομάδες επιστημόνων, μία στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και μία στο Ινστιτούτο Διαστημικής Αστροφυσικής στο Ορσέ της Γαλλίας, βρήκαν έμμεσες αποδείξεις για το Whim. Αμφότερες βασίστηκαν στο γεγονός ότι όταν η ακτινοβολία ταξιδεύει μέσα από ένα θερμό αέριο, είναι διάσπαρτη, κάτι που σημαίνει ότι το Whim θα έπρεπε να εμφανίζεται ως ένα σκοτεινό περίγραμμα στο κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο.

Οι επιστήμονες έλαβαν υπόψη τους, επίσης, τις παρατηρήσεις της κοσμικής ακτινοβολίας, που έγιναν από τον διαστημικό παρατηρητήριο Planck και τον λεπτομερή τρισδιάστατο χάρτη του κοσμικού ιστού, που δημιούργησε η SDSS. Υπέθεσαν ότι εάν υπήρχαν αγωγοί αερίου, που συνδέουν συστάδες γαλαξιών, αυτοί θα έπρεπε να εμφανίζονται στα δεδομένα του Planck.

Η ομάδα του Εδιμβούργου διαπίστωσε ότι οι περιοχές μεταξύ των γαλαξιών φάνηκαν περίπου έξι φορές πιο πυκνές από αυτές που βρίσκονταν περιμετρικά και όταν συνόψισαν, διαπίστωσαν ότι αυτά τα αέρια νήματα μπορούσαν να ανέλθουν στο 30% της συνηθισμένης ύλης στο σύμπαν. Οι υπολογισμοί της γαλλικής ομάδας κατέληξαν σε λίγο μικρότερο αριθμό.

(Πηγή: Guardian)