Космос подвластен человеку: ученые смогли вернуть утеренную вселенную

Долгое время астрономы бились над загадкой: обычная материя, то есть та, которая не относится к тёмной материи, составляет, по оценкам, около 15% от общей массы Вселенной.

Однако учёные никак не могли свести концы с концами — примерно половина этой "обычной" материи словно испарилась, не обнаруживаясь ни в звёздах, ни в галактиках, ни в каких-либо иных космических структурах, доступных наблюдению. Эта проблема десятилетиями ставила исследователей в тупик.

Теперь международная группа учёных вплотную приблизилась к её решению. По их данным, вокруг большинства галактик существует обширное облако диффузного водородного газа, размеры которого оказались гораздо значительнее, чем предполагалось ранее.

Согласно выводам команды, именно этот газ может составлять львиную долю той самой недостающей материи Вселенной. Астроном Симона Ферраро из Калифорнийского университета в Беркли подтвердил, что итоги измерений вполне согласуются с гипотезой о том, что весь недостающий газ наконец-то найден. Результаты исследования размещены на сервере препринтов arXiv и в скором времени будут опубликованы в журнале Physical Review Letters после экспертной оценки.

В поисках потерянной массы

Чтобы докопаться до истины, учёные задействовали данные уникального спектроскопического инструмента Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), размещённого в Национальной обсерватории Китт-Пик (Аризона), а также информацию, полученную с помощью телескопа Atacama Cosmology Telescope в Чили.

Сложив воедино изображения примерно 7 миллионов галактик, команда сумела зафиксировать слабые следы ионизированного водорода по краям этих галактических образований. Обычно эти газовые ореолы слишком тусклы для прямых наблюдений, поэтому исследователи пошли обходным путём: они оценивали, насколько этот газ влияет на реликтовое излучение — остаточное свечение Большого взрыва, пронизывающее всю Вселенную.

Параллельно было сделано ещё одно любопытное открытие: облака ионизированного водорода формируют тонкие, почти невесомые нити, протянувшиеся между галактиками наподобие призрачной сети. Если такие газовые "мосты" действительно соединяют большинство галактических кластеров, то масштабы этого межзвёздного вещества вполне позволяют объяснить "пропавшую" материю, доселе не учтённую в космических балансах.

Косвенные выводы: сюрпризы чёрных дыр

Это открытие тянет за собой целый шлейф новых гипотез. В частности, оно может перевернуть представления о поведении сверхмассивных чёрных дыр, сидящих в сердцевинах большинства галактик. Раньше считалось, что эти гравитационные монстры выбрасывают мощные газовые струи лишь единожды — на заре своего существования.

Однако обнаружение колоссальных газовых резервуаров вокруг галактик наталкивает на мысль, что чёрные дыры активируются гораздо чаще, пребывая в некой цикличности: они периодически "включают" и "выключают" свою активность, следуя замысловатому рабочему циклу, как предположила Боряна Хаджийская, ведущий автор исследования из той же обсерватории в Беркли.

Следующий логичный шаг — вплести новые данные в ткань современных космологических моделей. Учёные уверены, что их измерения станут основой для дотошного анализа с участием множества специалистов, теперь загоревшихся идеей учесть этот вездесущий газ в общей картине мироздания, как отметила Хаджийская.

Уточнения

Мате́рия — философское понятие, которое обычно означает нечто, что формирует окружающую реальность, из чего образовано всё существующее в мире.