• csillagaszat.hu
    csillagászat.hu
    Csillagászati hírportál

    Röntgensugárzás fedheti fel a hiányzó anyag titkát







    A csillagászat egyik rejtélyét jelentő hiányzó anyag nem azonos a rejtélyes, egyelőre ismeretlen fajta részecskékből álló sötét anyaggal. A jól ismert elemi részecskékből, elsősorban barionokból (protonokból, neutronokból, stb.) álló hatalmas anyag mennyiségét a néhány milliárd éves korának megfelelő távolságban levő galaxisok és gázfelhők vizsgálata révén sikerült megbecsülni. Azonban úgy tűnik, hogy a hozzánk közelebbi, tehát a fejlődésben a távolabbi régióknál jóval előrehaladottabb Világegyetemben ennek a mennyiségnek csak a fele van jelen, így zavaróan nagy hiány mutatkozik.

    Korábban is felmerült annak a lehetősége, hogy a hiányzó anyag elképzelhetetlen kiterjedésű, roppant ritka, ugyanakkor forró gázfelhőkben található, amelyeket WHIM-eknek (Warm-Hot Intergalactic Medium, kb. Meleg-Forró Galaxisközi Anyag) névvel láttak el. A szakemberek szerint ez az anyag a galaxisok kialakulása után maradt vissza, majd a galaxisokból kidobódott anyaggal dúsult fel.

    A WHIM-eket rendkívül alacsony sűrűségük miatt roppant nehéz kimutatni. A felhők sűrűsége alig 6 proton köbméterenként, míg a galaxisokban található csillagközi anyag sűrűsége 1 millió (hidrogén)atom köbméterenként. Míg általában a csillagászok bosszúságára az anyagfelhők mögött elhelyezkedő területek megfigyelése lehetetlen, itt éppen ellentett a helyzet: a szakemberek magát a felhőt szeretnék megfigyelni, de ehelyett a műszerek átlátnak rajta.

    Az eddigi megfigyelések során a kutatók röntgentartományban működő műszereikkel aktív galaxismagokat (AGN) vettek célba abban a reményben, hogy a valahol a Föld és a megfigyelt galaxismag között elhelyezkedő anyagfelhő hatása felfedezhető lesz a megfigyelési adatokban. Azonban ezidáig a vizsgálatok során véletlenszerű távolságban elhelyezkedő AGN-eket figyeltek meg, ami jelentősen megnehezítette a munkát.

    Taotao Fang (University of California) és társai most egy tőlünk mintegy kétmilliárd fényév távolságban levő aktív galaxismag vizsgálatára koncentráltak, amelynek irányában helyezkedik el a galaxisok ezreit, és valószínűleg nagy mennyiségű WHIM anyagot tartalmazó Sculptor (Szobrász)-Fal. A körülbelül 400 millió fényévre található struktúra több tízmillió fényévre nyújtózkodik ki, és a jóval távolabbi galaxismag által kibocsátott röntgensugárzás egy részét elnyeli. Az elnyelés megfigyelt jellemzői pontosan egyeznek egy, a Sculptor-Fal távolságában elhelyezkedő, előre jelzett hőmérsékletű és sűrűségű WHIM által okozott elnyelés tulajdonságaival.

     

    Fantáziakép a galaxisok ezreit tartalmazó szálban levő WHIM-ről. A távoli galaxismag által kibocsátott röntgensugárzás egy részét az ugyancsak a falban levő WHIM nyeli el (jobbra fent: a sugárzás intenzitásának csökkenése a hullámhossz függvényében)

    A NASA Chandra űrtávcsövével, valamint az Európai Űrügynökség XMM-Newton űrobszervatóriumának röntgentartományban működő műszereivel végzett megfigyelések szerint valóban hatalmas mennyiségű intergalaktikus anyagot sikerült kimutatni a falban. A felfedezés megerősíti azokat az elméleteket, melyek szerint a hiányzó anyag a közeli Világegyetemben igen forró, rendkívül diffúz és hatalmas kiterjedésű gázfelhők roppant méretekre kinyúló szövevényeként van jelen.

    A korábbi megfigyelések sokkal kevésbé voltak meggyőzőek, mint a legutóbbi eredmények. Ennek egyik oka az volt, hogy azokat általában egyféle eszközzel készítették csupán. Ezekkel szemben a mostani megfigyelések, amelyek során két űreszközzel sikerült egy előre számítható távolságban levő WHIM kimutatása, különös jelentőséggel bírnak.

    Az eddigi felfedezések alkalmával a kimutatott WHIM-eket részint viszonylag alacsony hőmérsékleten (100 ezer Kelvin-fok) az ultraibolya tartományban, részint pedig az igen magas (10 millió Kelvin-fok) körüli tartományban, röntgenfényben fedezték fel. Az elméletek szerint ezek a felfedezések a létező WHIM-ek igen kis százalékát képviselik, a modellek szerint jóval több WHIM észlelése várható az 1 millió fokos tartományban, ahol a Sculptor-Falban levő WHIM felfedezése is történt.

    Az eredményeket ismertető szakcikk az Astropysical Journal május 10-i számában látott napvilágot.

    Forrás: Science Daily, 2010. május 12.

    Ez a bejegyzés Univerzum szerkezete kategóriában van. Link könyvjelzője.
    • Magyarország megújul