Otkriven golem međugalaktički spremnik materije koji rješava misterij svemira

Astronomi su otkrili golemu strukturu ioniziranog vodika koja bi mogla riješiti dugogodišnji problem tzv. nestale baryonske materije u svemiru. Ova materija, koja čini zvijezde, planete i sav nama poznat svijet, trebala bi činiti oko pet posto ukupnog svemira. No do sada smo uspjeli detektirati samo otprilike polovicu te količine. Nova istraživanja pokazuju da se veliki dio te materije zapravo nalazi izvan galaksija, u ogromnim prostranstvima između njih.

Znanstvenici su koristili podatke iz nekoliko velikih astronomskih projekata kako bi identificirali signal koji nastaje kada se kozmička pozadinska radijacija – najstarije svjetlo u svemiru – sudara s elektronskim česticama unutar raspršenog oblaka plina. Ovaj efekt, poznat kao kinematski Sunyaev–Zel’dovič efekt, omogućuje detekciju iznimno rijetkih i slabih tragova materije koje teleskopi inače ne bi mogli registrirati.

U istraživanju su analizirani podaci za više od sedam milijuna udaljenih galaksija, a potom su kombinirani s preciznim promatranjima svemirske mikrovalne pozadine. Rezultat toga je mapiranje strukture koja se prostire daleko izvan granica pojedinačnih galaksija, pokrivajući područja i do pet puta šira od njihovih halo zona. U tim prostranstvima pronađena je značajna količina ioniziranog vodika, što upućuje na to da se upravo ondje nalazi do sada nevidljivi dio svemirske tvari.

Otkriće ove strukture mijenja naše razumijevanje o tome gdje se nalazi materija u svemiru. Umjesto da je većina koncentrirana unutar galaksija, pokazuje se da se velik dio zapravo širi u njihovu okolinu, tvoreći prostrane, difuzne oblake plina koji su do sada bili nevidljivi našim instrumentima. To ujedno znači da dosadašnje karte svemira nisu bile potpune – ono što nismo vidjeli nije nestalo, već se jednostavno krilo izvan naših mogućnosti promatranja.

Ovaj rezultat također ima implikacije za modele evolucije galaksija. Ako se velika količina plina nalazi izvan galaktičkih jezgri, to može utjecati na način na koji galaksije formiraju nove zvijezde, kao i na mehanizme kroz koje supermasivne crne rupe utječu na svoje okruženje. Znanstvenici smatraju da bi ovaj plin mogao biti izbačen iz galaksija u ranim fazama njihovog razvoja, pod utjecajem snažnih eksplozija ili aktivnosti središnjih crnih rupa.

Jedan od ključnih elemenata u ovom istraživanju bila je tehnika poznata kao „stacking“, odnosno slojevito kombiniranje slika tisuća i milijuna galaksija kako bi se pojačao signal koji bi inače bio preslab za detekciju. Ova metoda omogućila je preciznije mjerenje slabih efekata koji ukazuju na prisutnost slobodnih elektrona, a time i prisutnost raspršene tvari.

Nova mjerenja ne samo da pomažu u zaokruživanju baryonske bilance svemira, već i otvaraju vrata budućim istraživanjima međugalaktičkog prostora. Idući koraci uključivat će dodatne analize drugih dijelova svemira kako bi se provjerilo koliko je ova pojava uistinu raširena i predstavlja li univerzalno rješenje problema nestale tvari.

Ovo otkriće također potiče razvoj novih teleskopa i instrumenata koji će biti u stanju još preciznije istraživati slabo vidljive strukture u svemiru. Buduće misije koje će se fokusirati na promatranje kozmičke mikrovalne pozadine i međugalaktičkog plina omogućit će astronomima da dodatno razjasne kako se tvar distribuira izvan galaksija i kako ta raspodjela utječe na razvoj svemira u cjelini.

Na širem planu, rezultat potvrđuje koliko su suvremene tehnike promatranja i obrade podataka važne za razumijevanje svemira. Zahvaljujući sofisticiranim statističkim metodama i suradnji među velikim znanstvenim institucijama, moguće je istražiti fenomene koji su doslovno svjetlosnim godinama izvan našeg dosega, a ipak imaju ključnu ulogu u slici svemira kakvu poznajemo.

Otkriće golemih spremnika ioniziranog vodika izvan galaksija sada nam omogućuje da s većom sigurnošću tvrdimo kako je “nestala” baryonska materija zapravo bila tu cijelo vrijeme – samo skrivena u tankom, raspršenom obliku između galaktičkih struktura. Ovo je još jedan korak prema potpunijem razumijevanju našeg svemira i njegovih temeljnih sastavnica.