Os cientistas passaram dezenas de anos procurando por cerca de um terço da matéria "normal" do Universo. Novos dados do Observatório de Raios-X Chandra podem finalmente fornecer uma resposta bem-vinda.
Revisões detalhadas, análises e cálculos permitiram aos pesquisadores entender o quanto a matéria normal (hidrogênio, hélio e outros elementos) existia desde o Big Bang. No intervalo entre os primeiros minutos e um bilhão de anos, a maior parte da matéria normal estava em poeira cósmica, gás e objetos (estrelas e planetas).
Isso é apenas um problema. Se somarmos a massa de toda matéria normal no espaço moderno, então a terceira parte cai em algum lugar (ela difere da não menos misteriosa matéria escura).
Uma teoria sugere que a massa que falta é agrupada em grandes quantidades de gás quente (menos de 100.000 K) e quente (mais de 100.000 K) no espaço intergaláctico. Esses filamentos são chamados de “meio intergaláctico quente e quente” (WHIM). Eles não são mostrados em levantamentos ópticos, mas alguns dos gases quentes são visíveis na luz ultravioleta. Com a ajuda de novas tecnologias, conseguimos encontrar evidências convincentes da existência do WHIM. Os astrónomos usaram o Observatório Chandra para encontrar e estudar os fios de gás quente localizados ao longo do caminho para o quasar (uma fonte de raios X brilhante) que alimenta um buraco negro supermassivo em rápido crescimento. Quasar removido por 3,5 bilhões de anos-luz de nós.
Se o componente de gás quente do WHIM estiver ligado a esses filamentos, alguns dos raios X do quasar serão absorvidos por esse gás quente. Portanto, os cientistas tentaram encontrar a assinatura de um gás quente impresso em uma luz de raios X de um quasar.
caminho de luz
Mas o problema é que o sinal de absorção do WHIM é fraco em comparação com a radiação de raios X total de um quasar. Por causa disso, ao pesquisar todo o espectro de raios X em diferentes comprimentos de onda, é difícil distinguir as características fracas do WHIM das flutuações aleatórias.
Mas a equipe conseguiu resolver o problema concentrando-se apenas em certas partes do espectro de raios X, reduzindo a probabilidade de falsos positivos. Primeiro, eles identificaram as galáxias próximas à linha de visão do quasar, localizadas na mesma distância da Terra que as áreas de gás quente. Assim, conseguimos encontrar 17 possíveis linhas entre o quasar e nosso planeta, estabelecendo suas distâncias. A expansão do universo estica a luz à medida que viaja, de modo que qualquer absorção de raios X nesses filamentos será deslocada para um comprimento de onda mais vermelho. Estreitar a busca revelou-se incrivelmente útil, mas também tive que lutar contra a fraqueza da absorção dos raios X.
O método possibilitou a detecção de oxigênio com características sugestivas de sua presença em um gás com temperatura de um milhão de Kelvin. Extrapolar esses dados ajudou a contabilizar a quantidade total de material em falta. No futuro, eles planejam aplicar a técnica a outros quasares para confirmar a teoria sobre o WHIM.
