Atunci când astronomii au măsurat materia care alcătuiește stelele, galaxiile și gazul din universul de astăzi, au constatat că ea nu reprezintă totalitatea materiei formate de Big Bang, în urmă cu 13,6 miliarde de ani. De fapt, mai mult de jumătate din materia obișnuită (care nu este materia întunecată) încă nu a fost observată, potrivit Universe Magazine.
Totuși, se pare că un nou studiu a descoperit această materie lipsă sub forma hidrogenului ionizat, foarte difuz și practic invizibil, care formează haloul din jurul galaxiilor. Acesta este mult mai extins decât se estimase anterior.
Noile informații nu doar rezolvă contradicțiile dintre observațiile astronomice și cel mai bun model privind evoluția universului după Big Bang, ci și arată că găurile negre supermasive din centrul galaxiilor sunt mult mai active decât se credea și aruncă gaze pe distanțe de cinci ori mai mari.
Rezultatele studiului, la care au colaborat 75 de oameni de știință din întreaga lume, au fost prezentate la o conferință științifică și au fost publicate în revista Physical Review Letters.
Misterioasa materie întunecată reprezintă până la 84% din toată materia din univers, restul fiind materie obișnuită. Însă doar circa 7% din această materie obișnuită este întâlnită sub formă de stele, restul fiind sub formă de hidrogen gazos invizibil, majoritatea ionizat, în galaxii și filamentele care conectează galaxiile ca un fel de rețea cosmică.
Gazul ionizat și electronii săi plutesc în această rețea de filamente, denumită mediu intergalactic, care este prea rece și prea difuz pentru a putea fi observat prin metode obișnuite și care, drept urmare, a rămas puțin studiat până acum.
Cercetătorii au estimat distribuția hidrogenului ionizat din jurul galaxiilor prin observarea a aproximativ 7 milioane de galaxii, toate situate la o distanță de circa 8 miliarde de ani-lumină față de Pământ și ținând cont de strălucirea radiației cosmice de fond cauzată de împrăștierea radiației de către electronii din gazul ionizat – așa-numitul efect Sunyaev-Zel’dovich.
Imaginile galaxiilor au fost colectate de instrumentul DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) al Telescopului Mayall al Observatorului Național Kitt Peak din Tucson, Arizona, Statele Unite. Instrumentul monitorizează zeci de milioane de galaxii și quasari pentru a construi o hartă tridimensională a universului până la 11 miliarde de ani-lumină depărtare de Pământ, pentru a măsura impactul energiei întunecate asupra expansiunii universului.
Radiați cosmică de fond din jurul acestor galaxii a fost măsurată de Telescopul Cosmologic Atacama (ATC) din Chile, care a realizat cele mai precise măsurători până la dezactivarea sa în 2022.
Astronomii au crezut că, în general, găurile negre masive din centrele galaxiilor expulzează jeturi de materie doar în perioada lor de formare, când gaura neagră centrală absoarbe gaze și stele și produce o cantitate mare de radiații. Pentru acest motiv ele au fost denumite nuclee galactice active sau quasari. Dacă haloul de hidrogen ionizat din jurul galaxiilor este mai difuz și mai extins decât s-a estimat, înseamnă că găurile negre centrale ar putea deveni active în alte perioade ale vieții lor.
Astronomii numesc expulzarea gazului și ajungerea sa în discul galactic drept un feedback care reglează formarea stelelor noi în interiorul galaxiilor.
Sursa: Universe Magazine