不足している物質はガスの雲である可能性があります

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NASAのチャンドラX線天文台は、拡散した高温ガスの2つの巨大な銀河間雲を発見しました。これらの雲は最高の証拠ですが、熱ガスの広大な宇宙ウェブには、長い間求められていた欠落している物質、つまり宇宙の原子とイオンの約半分が含まれています。

さまざまな測定により、100億年前の宇宙におけるバリオン(原子とイオンの核を構成する中性子と陽子)の質量密度を適切に推定できます。しかし、過去100億年の間に、暗黒物質や暗黒エネルギーと区別するために一般に「通常物質」と呼ばれるバリオンの大部分が失われることがあります。

「星のすべてのバリオンと銀河の内側と外側のガスのインベントリは、ビッグバンの直後に存在していたバリオンの半分以上を占めています」とハーバード・スミソニアン宇宙センターのファブリツィオ・ニカストロは説明し、論文の筆頭著者2005年2月3日のNature誌で、最近の研究について説明しています。 「これで、失われたバリオンの隠れた場所と思われる場所を見つけました。」

ニカストロと同僚たちは、行方不明のバリオンを見つけただけでなく、探していました。銀河と銀河団の形成のコンピューターシミュレーションは、失われたバリオンが、銀河と銀河団が形成されたガス雲の非常に拡散したウェブのようなシステムに含まれている可能性があることを示しました。

これらの雲の予測温度範囲は摂氏数十万から百万度であり、密度は非常に低いため、これらの雲は検出に失敗しました。この暖かくて熱い銀河間物質(WHIM)の証拠は、私たちの銀河の周り、または銀河のローカルグループで検出されましたが、私たちの直近の宇宙の近郊にあるWHIMの明確な証拠がないため、バリオンの普遍的な質量密度が推定されていません信頼できない。

チームが2002年10月に始まったクエーサーのような銀河Mkn 421の歴史的なX線増光を利用したとき、はるかに遠い雲の発見がありました。2002年10月と2003年7月のMkn 421の2つのチャンドラ観測は、優れた高品質のX線スペクトルデータ。これらのデータは、1億5000万光年と3億7千万光年の地球からの距離にある2つの別々の高温ガスの雲が、Mkn 421からのX線をフィルタリングまたは吸収していることを示していました。

X線データは、炭素、窒素、酸素、ネオンのイオンが存在し、雲の温度が摂氏約100万度であることを示しています。これらのデータを紫外波長での観測と組み合わせることで、チームは雲の厚さ(約200万光年)と質量密度を推定できました。

雲のサイズと分布が代表的であると仮定すると、Nicastroらは、宇宙全体のそのような雲のバリオンの平均質量密度の最初の信頼できる推定を行うことができました。彼らはそれが失われたバリオンの質量密度と一致していることを発見しました。

Mkn 421は、チャンドラの低エネルギー透過型格子(LETG)で3回、高解像度カメラ(2000年5月および2003年7月)と2回、高度なCCDイメージング分光計(2002年10月)で1回観測されました。 Mkn 421までの距離は4億光年です。

NASAのマーシャル宇宙飛行センター(アラバマ州ハンツビル)は、NASAのワシントン宇宙科学局のチャンドラプログラムを管理しています。カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマン(以前はTRW、Inc.)が、この天文台の開発請負業者でした。スミソニアン天体物理天文台は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるチャンドラX線センターからの科学および飛行業務を管理しています。

追加情報と画像は、http://chandra.harvard.eduおよびhttp://chandra.nasa.govで入手できます。

元のソース:Chandraニュースリリース

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