Група астрономів зі США та Мексики відшукала величезні запаси гарячого іонізованого газу, що знаходиться поблизу нашої галактики.

Можливо, виявлена речовина вирішить давню проблему «нестачі маси». Суть її полягає у тому, що вимірювана експериментально баріонна маса Чумацького Шляху - зірок та холодного газу - значно поступається розрахунковим значенням. При моделюванні дискової галактики, схожої на нашу, у рамках стандартної ΛCDM-космології астрофізики одержують (після врахування внеску темної матерії) баріонну масу, що становить ~1,2∙10¹¹ сонячної, а спостереження свідчать про вдвічі меншу масу у ~6∙10¹⁰ сонячних.

Міркуючи про «нестачу» речовини, теоретики прийшли до висновку про те, що вона ховається у гігантських гало гарячого газу. Якщо цей газ має відносно низьку температуру у 10⁵-10⁶ °К, його можна виявити в ультрафіолетовому діапазоні по лініях поглинання іонізованих металів, зокрема шестикратно іонізованого кисню O VI (в астрономії металами, нагадаємо, називають всі елементи важче гелію). Недавні дослідження на «Габблі» показали, що маса газу, який відслідковується по O VI і розташований поруч із утворюючими зорі галактиками, перевершує масу газу, що знаходиться у самих галактиках; використовуючи інші УФ-лінії поглинання (наприклад, Si IV та C IV), вчені також виявили значні запаси баріонної речовини поблизу Чумацького Шляху.

Для пошуку газу з температурою у 10⁶-10⁷ °К необхідні більш високоіонізовані метали - наприклад, семи- та восьмикратно іонізований кисень O VII і O VIII. Лінії поглинання, що відповідають O VII і O VIII, розташовані вже не в ультрафіолетовій, а у рентгенівській області, на довжинах хвиль у 21,602 та 18,967Å.

Знімок активної галактики - одного з восьми джерел випромінювання, відібраних авторами (ілюстрація NASA, ESA, G. Kriss, J. de Plaa).

У своєму дослідженні американо-мексиканська група використовувала дані рентгенівської обсерваторії «Чандра». Астрономи відібрали 50 активних ядер галактик, досліджених «Чандрою», і спробували виділити лінії поглинання O VII і O VIII у спектрах. За результатами цієї роботи була складена фінальна вибірка, що об'єднала вісім віддалених джерел випромінювання, спектри яких містили сліди поглинання O VII і O VIII на z ~ 0 (на нульовому червоному зсуві, тобто на порівняно малій відстані від нас).

Як з'ясувалося далі, гарячий газ займає велику область навколо галактики, радіус якої перевищує 100 кпк (кілопарсек). Його загальна маса перевищує десять мільярдів сонячних і порівнянна зі згаданою вище баріонною масою, що міститься всередині диску галактики. Іншими словами, «відсутню масу» Чумацького Шляху цілком можна уявити у вигляді газу з температурою у 10⁶-10⁷ °К, навіть не розглядаючи більш холодну речовину з температурою у 10⁵-10⁶ °К.

Робота вчених доступна на сайті ArXiv.org.

Джерело: Infonova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru