Gli astronomi che utilizzano un potente quasar per studiare un enorme ricciolo invisibile pieno di gas surriscaldato riferiscono di aver trovato la materia visibile "mancante" dell'Universo.
Tutti gli atomi di galassie, stelle e pianeti costituiscono circa il 5% della densità cosmica massiccia. Circa il 70% è rappresentato dall'energia oscura - una misteriosa forza repulsiva che costringe lo spazio ad espandersi con l'aumentare della velocità. Il quarto rimanente è costituito da materia oscura - un materiale invisibile la cui presenza è avvertita dall'influenza gravitazionale sulle scale galattiche. La materia oscura unisce le galassie con ricci enormi, formando una rete cosmica che funge da scheletro invisibile per l'Universo.
Gli scienziati hanno stimato queste proporzioni con due metodi. Molti anni fa, hanno calcolato quanta materia sarebbe apparsa dopo il Big Bang che ha creato l'Universo. Inoltre ha studiato la radiazione di reliquia - la luce più antica nello spazio, che penetra in tutto il cielo. Era possibile trovare approssimativamente le stesse proporzioni di materia normale, materia oscura ed energia oscura.
Questo piccolo pezzo di materia normale, che possiamo rilevare, è chiamato barionico. È il numero più famoso di tre posizioni: emette luce (il Sole) o la riflette (la Luna), rendendo l'oggetto visibile attraverso i telescopi. Ma il segreto è rimasto. Più di 20 anni fa, è stato notato che se aggiungiamo tutte le stelle alle galassie, otteniamo solo il 10% di questi 5% di materia ordinaria. Allora dove sono i barioni, non collassati nelle stelle e nelle galassie? I ricercatori si sono concentrati su questo problema, aggiungendo tutto il gas caldo diffuso in enormi aloni e cluster galattici ancora più grandi. Quindi è sorta la domanda: "Può rimanere una grande quantità di materia mancante nei fili della materia oscura che costituiscono la rete cosmica?".
Il problema è che la sostanza mancante sarà principalmente formata dall'idrogeno (l'elemento più semplice e il più comune nello spazio). Quando gli atomi di idrogeno sono ionizzati, possono diventare invisibili per lunghezze d'onda ottiche, il che rende difficile il rilevamento. Se una nuvola di idrogeno ionizzato si trova tra la Terra e una fonte di luce UV, allora l'idrogeno assorbirà determinate lunghezze d'onda, lasciando una distinta impronta chimica.
Il gas diventa sempre più caldo (oltre un milione di gradi), dopo di che l'idrogeno ionizzato smette di lasciare un chiaro segnale nell'ultravioletto. Pertanto, abbiamo anche dovuto puntare a ioni di ossigeno molto più rari e cercare le loro stampe a raggi X. Gli scienziati hanno usato il telescopio spaziale ESA XMM-Newton per studiare il quasar 1ES 1553 + 113. Questo è un buco nero supermassiccio attivo nel centro galattico. I quasar assorbono la materia e si illuminano intensamente in molte lunghezze d'onda (dalla radio ai raggi X). Questi beacon sono in grado di tracciare il materiale che attraversa il percorso del raggio. Studiando l'impronta chimica dell'ossigeno nei raggi X da quasi luce, i ricercatori sono stati in grado di trovare un'enorme quantità di gas intergalattico estremamente caldo. L'analisi ha dimostrato che può raggiungere il 40% della materia barionica nello spazio. Questo potrebbe essere sufficiente per spiegare la questione mancante. Si ritiene che questi ioni abbiano avuto origine nei cuori stellari emersi dalle supernovae. Furono cacciati dalle loro galassie native durante tali esplosioni. Forse si sono surriscaldati proprio a causa degli shock. Gli atomi devono essere in contatto tra loro per irradiare energia. Ma i singoli atomi in un gas rarefatto si trovano molto distanti l'uno dall'altro, quindi non possono toccarsi e rimangono incandescenti.
Ci sono spiegazioni alternative. Ad esempio, un segnale di gas ionizzato potrebbe provenire da una galassia, piuttosto che da un gas intergalattico. Ma i risultati sono in grado di indicare i luoghi in cui sono nascosti i barioni mancanti. Successivamente, è necessario seguire le altre quasar.
