何十年もの間、科学者によって使用された支配的な宇宙論モデルは、バリオン物質に加えて–別名という理論に基づいています。私たちが見ることができる「通常の」または「明るい」物質–宇宙には目に見えない質量もかなり含まれています。この「暗黒物質」は宇宙の質量の約26.8％を占めていますが、通常の物質はわずか4.9％を占めています。
ダークマターの調査は進行中であり、直接の証拠はまだ見つかっていませんが、科学者たちはまた、宇宙の通常の問題のおよそ90％がまだ検出されないままであることを認識しています。最近発表された2つの新しい研究によると、銀河をつなぐ高温の拡散ガスのフィラメントで構成されるこの通常の問題の多くが、ついに発見された可能性があります。
最初の研究は、「SDSSの明るい赤銀河のペア間の暖かい/熱いガスのフィラメントを探す」というタイトルの、 王立天文学会の月次通知。この研究は、ブリティッシュコロンビア大学の当時博士号を取得した谷村英樹氏が主導し、カナダ先端研究所（CIFAR）、リバプールジョンムーア大学、クワズールナタール大学の研究者が含まれていました。
最近オンラインで掲載された2番目の研究のタイトルは、「スニヤエフゼルドビッチ効果によって明らかにされた宇宙ウェブのバリオンの欠落」です。このチームは、エジンバラ大学の研究者で構成され、エジンバラ王立天文台にある天文学研究所の学部生であるアンナデグラーフに率いられました。これら2つのチームは、互いに独立して作業して、宇宙の不足している問題の問題に取り組みました。
宇宙論的シミュレーションに基づくと、主な理論は、これまで検出されなかった宇宙の正常物質は、銀河間を浮遊しているバリオン物質のストランド（陽子、中性子、電子）で構成されるというものでした。これらの領域は「コズミックウェブ」として知られている領域で、105〜107 K（-168 t0 -166°C; -270〜266°F）の温度で低密度ガスが存在します。
彼らの研究のために、両チームはヨーロッパ宇宙機関によって維持されているベンチャーコラボレーションのデータを調べました。 プランク ミッション（ESA）。これは2015年に発表され、Sunyaev-Zeldovich（SZ）効果の影響を測定することによって宇宙の熱マップを作成するために使用されました。
この効果は、宇宙マイクロ波背景のスペクトル歪みを指します。この場合、銀河やより大きな構造のイオン化ガスによって光子が散乱します。宇宙を研究する使命中に、 プランク 衛星はCMBフォトンのスペクトル歪みを非常に高い感度で測定し、その結果として得られたサーマルマップは、その後、宇宙の大規模構造をグラフ化するために使用されています。
しかし、銀河の間のフィラメントは、科学者がその時点で調べるには微弱すぎるように見えました。これを修正するために、2つのチームは、スローンデジタルスカイサーベイ（SDSS）の12回目のデータリリースから作成された、北と南のCMASS銀河カタログのデータを調べました。次に、このデータセットから銀河のペアを選択し、それらの間の空間に焦点を合わせました。
彼らはそれから得られた熱データを積み重ねました プランク 銀河間のSZ効果によって引き起こされる信号を強化するために、これらの領域を互いの上に重ねます。秀樹博士がスペースマガジンにメールで伝えたように：
「SDSS銀河調査は、宇宙の大規模構造の形状を示しています。プランク観測は、より高い感度でガス圧の全天マップを提供します。これらのデータを組み合わせて、宇宙ウェブ内の低密度ガスを調査します。」
谷村と彼のチームは260,000の銀河ペアからのデータを積み重ねていましたが、ドグラフと彼女のチームは100万以上のデータを積み上げました。最終的に、2つのチームは測定値が多少異なりましたが、ガスフィラメントの強力な証拠を思い付きました。谷村のチームはこれらのフィラメントの密度が周囲のボイドの平均密度の約3倍であることを発見したのに対し、ドグラーフと彼女のチームはそれらが平均密度の6倍であることを発見しました。
「私たちは、スタッキング法によって宇宙ウェブ内の低密度ガスを統計的に検出します」とHidekiは言いました。 「他のチームもほぼ同じ方法を使用しています。結果は非常に似ています。主な違いは、近くの宇宙を調査しているのに対し、比較的遠い宇宙を調査していることです。」
特に興味深いこの特定の側面は、時間の経過とともに、宇宙ウェブのバリオン物質の密度が低くなっていることを示唆しています。これらの2つの結果の間で、研究は宇宙の全バリオン含有量の15〜30％を占めていました。それは、かなりの量の宇宙のバリオン問題がまだ発見されていないことを意味しますが、それにもかかわらず、それは印象的な発見です。
秀樹が説明したように、彼らの結果は宇宙の現在の宇宙論モデル（ラムダCDMモデル）をサポートするだけでなく、それを超えています：
「私たちの宇宙の細部はまだ謎です。私たちの結果はそれに光を当て、宇宙のより正確な絵を明らかにします。人々が海に出て、私たちの世界の地図を作成し始めたとき、それは当時ほとんどの人には使われていませんでしたが、今では海外旅行に世界地図を使っています。同様に、宇宙全体の地図は、宇宙に遠くまで行くための技術がないため、今は価値がないかもしれません。しかし、それは500年後に価値があるかもしれません。宇宙全体の地図を作成する最初の段階にいます。」
また、今後のComsic Webの研究の機会も開かれます。これは、間違いなくJames Webb Telescope、Atacama Cosmology Telescope、Q / U Imaging ExperimenT（QUIET）などの次世代機器の配備から利益を得ます。運が良ければ、彼らは残りの行方不明の問題を見つけることができるでしょう。その後、おそらく私たちは最終的にすべての見えない質量に焦点を合わせることができます！
