Барионная материя – луч света в «темном царстве».
Международная группа астрофизиков не так давно объявила о том, что в облаке межпланетного газа вокруг Млечного пути им удалось обнаружить недостающее барионное вещество. Эта новость вряд ли обрадует приверженцев теории темной материи.
История возникновения термина темной материи уходит в 30-е годы прошлого столетия. Тогда известный швейцарский астроном Цвикки измерял по красному смещению скорость движения галактик в созвездии «Волосы Вероники». Он обнаружил, что скорость эта соответствуют массе, которая в десятки раз должна была бы превышала массу, определенную по светящемуся или видимому (барионному) веществу. Он подсчитал, что светящегося вещества в скоплениях галактик недостаточно для того, чтобы сила тяготения удерживала их вместе. Астроном выдвинул гипотезу о существовании скрытой массы. Он предположил, что недостающая материя на самом деле существует, однако, мы ее просто не видим. Согласно современным теориям, темная материя взаимодействует с обычным веществом лишь посредством сил притяжения. Это делает эксперименты по ее регистрации очень сложными. Несмотря на некоторые оптимистические заверения лидеров некоторых экспериментов, например, DAMA, до сих пор доказательств существования темной материи получить так и не удалось.
По последним подсчетам, барионное вещество составляет лишь от 4 до 10% всей материи во Вселенной. Основная доля барионного вещества сосредоточена в звездах, однако, оно присутствует так же в межзвездном галактическом газе и пыле.
Именно галактический газ исследовали ученые при помощи спутника Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) и рентгеновских обсерваторий Chandra и XMM-Newton. Они изучали спектр поглощения ионов кислорода. Исследователи измеряли радиальную скорость таких кислородных облаков, применяя принцип Допплеровского смещения, пишет журнал PhysicsWeb. Они определили, что радиальная скорость межпланетного газа составляет более 100 километров в секунду. Эта цифра гораздо выше расчетной, которая основывалась на предположении, что облака газа заключены в рамки нашей галактики.
Скорость движения небесных тел относительно друг друга определяется их взаимной массой. Рассуждения ученых основываются на уже известной плотности светящегося вещества, определенной по яркости его излучения. Эта плотность соответствует определенной массе, недостаточной для удержания стабильности системы. Ученые считают, что полученные ими данные позволяют предположить, что облака на самом деле простираются по всей так называемой «местной группе» галактик, которая включает в себя Млечный путь, туманность Андромеды и еще около 30 мелких галактик. В общей сложности рамки кислородных облаков расширились, согласно теории исследователей, до 5 миллионов световых лет.
Ученые подсчитали, что полная барионная масса в «местной группе» составляет около 1012 солнечных масс, что соответствует наблюдаемой динамике движения небесных тел во Вселенной. Если выводы ученых верны, это означало бы, что исследователи нашли все 100% недостающего барионного вещества, не оставив ни йоты для темной материи. В экспериментах участвовали сотрудники Астрофизического центра Гарварда-Смитсониана, Государственного университета Огайо и обсерватории Монтепорцио.
Статья руководителя группы Фабрицио Никастро была опубликована в журнале Nature.
[1] Суждения учения СВЕТ
