Новый взгляд на барионную материю и гравитацию в космологическом масштабе
AstroNews.ru - 26 Марта 2021 14:57:23
Согласно оценкам ученых, на темную материю и темную энергию вместе приходится 95 процентов от всего гравитационного материала Вселенной, в то время как на барионную, или «нормальную» материю приходятся лишь оставшиеся 5 процентов. Однако на протяжении десятилетий ученые не могут разыскать примерно половину от предполагаемого количества барионной материи. Теперь, используя новый метод, команда астрономов показала, что эта «недостающая» барионная материя наполняет пространство между галактиками в форме горячего газа низкой плотности. Этот же метод дает новый инструмент для подтверждения того, что гравитационное притяжение между галактиками согласуется с Общей теорией относительности.
Разрабатывая этот метод, исследователи анализировали сдвиги полос спектра к красному краю, обусловленные удалением галактик от нас. Во Вселенной свет приближающихся к нам объектов смещается к синему краю спектра, а удаляющихся от нас объектов – к красному краю.
Суть нового метода состоит в изучении красных смещений большого количества галактик без перевода их в единицы расстояния. В своей первой работе команда показывает, что такие карты чувствительны к гравитационному притяжению между галактиками в космологических масштабах. Во второй статье та же команда сравнивает эти карты с наблюдениями реликтового излучения Вселенной, создавая первую подробную карту распределения барионной материи в течение 90 процентов времени существования нашего мира.
«Большая часть обычной материи является невидимой для нас, поскольку она недостаточно горячая, чтобы излучать энергию. Однако, используя карты красного смещения галактик, мы нашли, что вся эта материя наполняет пространство между ними», - объясняет Жонас Чавес-Монтеро (Jonás Chaves-Montero), исследователь из Международного центра физики Доностии, Испания, и главный автор новой работы.
Наконец в своей третьей научной статье исследователи также использовали карты красного смещения галактик для изучения природы гравитации. «В отличие от предыдущих подходов, наш новый метод не базируется на переводе красных смещений в космические расстояния, а потому является устойчивым по отношению к шумам и «загрязнению» данных. Благодаря этому, мы можем констатировать с высокой достоверностью, что наши наблюдения согласуются с эйнштейновской теорией гравитации», - сказал Карлос Хернандес-Монтеагудо (Carlos Hernández-Monteagudo) из Канарского астрофизического института, который является первым автором этой третьей публикации команды.
Все три исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.