Нове світло на баріонну матерію і гравітацію в космічних масштабах

Дослідження показало, що раніше не виявлена баріонна матерія заповнює космос між галактиками; гравітація, яку зазнають галактики, сумісна із ЗТВ.

Про це розповідається в прес-релізі Канарського інституту астрофізики.

Вчені підрахували, що темна матерія і темна енергія разом складають близько 95% гравітаційного матеріалу у Всесвіті, тоді як решта 5% -- це баріонна матерія, яка є "нормальною" матерією, з якої складаються зорі, планети та живі істоти. Однак, протягом десятиліть майже половина цієї матерії так і не була знайдена. Тепер, використовуючи нову техніку, група дослідників показала, що ця "відсутня" баріонна матерія заповнює космос між галактиками у вигляді гарячого газу низької щільності. Ця ж методика надає новий інструмент, який показує, що гравітаційне тяжіння, яке відчувають галактики, є сумісним з теорією загальної відносності. Це дослідження було опубліковано сьогодні у трьох статтях у журналі "Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства" (MNRAS).

Розробляючи цю нову техніку, дослідники проаналізували зміщення електромагнітного спектру в бік червоного кольору, у міру того, як галактики віддаляються від нас. У Всесвіті джерела, що віддаляються, показують червоніший спектр, а ті, що наближаються, показують зміщення у бік синього. Цей ефект дає необхідні дані для сучасної космології. Майже століття тому Едвін Хаббл виявив, що червоні зміщення галактик тим вищі, чим далі вони знаходяться, і це було початковим свідченням, яке в підсумку призвело до моделі Великого Вибуху Всесвіту. З тих пір ці червоні зміщення використовуються для пошуку відстаней до галактик та побудови тривимірних карт їх розподілу у Всесвіті.

У роботі, про яку повідомляється тут, був розроблений новий метод, який вивчає статистику червоних зміщень галактик, не перетворюючи їх на відстані. У своїй першій статті команда показує, що ці карти чутливі до гравітаційного тяжіння між галактиками в космологічних масштабах. У другій статті та сама команда порівняла карти зі спостереженнями за космічним мікрохвильовим фоном, створивши перший повний перепис баріонної матерії більше 90% життя Всесвіту.

"Більша частина цієї звичайної матерії невидима для нас, оскільки вона недостатньо гаряча, щоб випромінювати енергію. Однак, використовуючи карти червоних зміщень галактик, ми виявляємо, що вся ця матерія заповнює космос між ними", - пояснює Йонас Чавес-Монтеро, дослідник Міжнародного фізичного центру Доностия та перший автор цієї статті.

Нарешті, як повідомляється в третій статті, дослідники також використовували карти червоного зміщення галактик для вивчення природи гравітації. "На відміну від попередніх підходів, наш новий метод не заснований на будь-якому перетворенні червоного зміщення на відстань, і він показав себе стійким проти шуму та домішок даних. Завдяки цьому він дозволяє нам з високою точністю зробити висновок, що спостереження сумісні з теорією гравітації Ейнштейна", - говорить Карлос Ернандес-Монтеагудо, дослідник IAC, перший автор цієї третьої статті.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.