Olbrzymie halo wokół Drogi Mlecznej wyjaśnieniem zagadki „brakujących barionów” ?

0

Międzynarodowy zespół astronomów, przy pomocy teleskopu kosmicznego Chandra, znalazł dowody na istnienie gorącego, gazowego halo wokół Drogi Mlecznej. Ta rozpościerająca się na przestrzeni setek tysięcy lat świetlnych chmura gazowa ma masę porównywalną do łącznej masy gwiazd naszej galaktyki. Wyjaśniałoby to zagadkę „brakujących barionów”.

Niemalże cała materia we Wszechświecie składa się z barionów, czyli cząstek elementarnych, do których zalicza się także proton i neutron. W porównaniu do stanu sprzed 10 mld lat, ich ilość jest znacznie mniejsza. Z obserwacji astronomicznych wynika, że wszystkie znane galaktyki od momentu uformowania się, utraciły ok. połowę swojej materii. Gdzie zatem są te „brakujące bariony”?  Z tym problemem astronomowie mierzą się od ponad dekady.

Ostatnie badania międzynarodowego zespołu astronomów pod kierownictwem dr A. Gupty, dotyczące otoczenia Drogi Mlecznej mogą przynieść rozwiązanie tejże zagadki. Wynika z nich, że brakująca materia nadal istnieje w postaci gorącego, olbrzymiego halo, w jakim zanurzone są galaktyki. Ponieważ halo charakteryzuje się niską gęstością, nie było ono wcześniej dostrzeżone we Wszechświecie. Na istnienie halo wokół Drogi Mlecznje wskazują pośrednie dowody, otrzymane przy pomocy analizy danych pochodzących z  kosmicznego teleskopu Chandra, należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) obserwatorium kosmicznego Newton XMM oraz japońskiego satelity Suzaku.

Teleskop Chandra obserwował osiem źródeł promieniowania rentgenowskiego znajdujących w odległości setek milionów lat świetlnych od nas. Część tego promieniowania została pochłonięta przez zjonizowany tlen, wypełniający obszar wokół naszej galaktyki. Oznacza to, że musi tam się znajdować gorące halo, którego temperatura osiąga poziom od 1 miliona do 2,5 miliona Kelvinów – kilkaset razy więcej niż na powierzchni Słońca. Jest zatem wyższa, niż wynikałoby to z wcześniejszych obserwacji Drogi Mlecznej i innych obiektów Wszechświata (od 100 tys. do 1 mln K), w związku z tym halo musi być także znacznie bardziej masywne niż dotychczas sądzono. By ocenić masę halo naukowcy przeanalizowali dane na temat wielkości absorpcji jonów tlenu, otrzymane z teleskopu XMM Newton oraz dane na temat promieniowania rentgenowskiego wytwarzanego przez halo, pochodzące z satelity Suzaku. Dokonując odpowiednich porównań z poprzednimi wielkościami astronomowie oszacowali, że promień halo może wynosić od kilku do kilkuset tysięcy lat świetlnych, w zależności od ilości tlenu w relacji do wodoru. Objęłoby ono wówczas nie tylko Drogę Mleczną, ale całą Grupę Lokalną. Masa gazu zawartego w halo niewątpliwie przekracza masę ok. 10 mld gwiazd wielkości naszego Słońca.

Pomimo tego, że wciąż istnieje wiele nieścisłości i elementów wymagających dalszej inwigilacji, to badania zespołu Gupty mogą być kluczem do wyjaśnienia sytuacji zanikania barionów. Brakująca materia może istnieć nadal w postaci halo – gęstość tego tworu jest tak niewielka, iż podobne twory wokół innych galaktyk mogły pozostać niezauważone.

Wyniki prac zostały opublikowane we wrześniowym numerze specjalistycznego czasopiśmia naukowego Astrophysical Journal.

(NASA)

Comments are closed.