В центре исследования — Шепли-сверхскопление галактик, одно из крупнейших и плотных группировок звёздных систем в обозримой Вселенной. Учёные зафиксировали, что четыре его значимых подсистемы соединены тонкой газовой нитью, протянувшейся примерно на 23 миллиона световых лет. Температура плазмы в этой структуре превышает 10 миллионов по Цельсию, а совокупная масса сопоставима с массой нашей галактики.
Почему это имеет значение
Согласно принятым в космологии представлениям, стандартная (или барионная) материя — та, из которой формируются звёзды, небесные тела и люди — составляет приблизительно 5% от общей массы и энергии Вселенной. Около трети этой формы вещества долгое время не поддавалась обнаружению.
Учёные допускали, что она локализована в форме разрежённой и нагретой субстанции, протянутой по невидимым линиям между гигантскими структурами. Эти волокна формируют то, что называют «вселенской паутиной» (cosmic web) — невидимый «каркас» крупномасштабного устройства космоса, по которому, словно по руслам, стекались вещество и энергия после Большого взрыва.
Новое открытие подтверждает эти теоретические гипотезы и впервые предоставляет возможность наблюдать отдельный фрагмент нити во всех деталях: её параметры, протяжённость и температурные характеристики.
Как удалось сделать открытие
Ключ к успеху — комбинация двух рентгеновских космических телескопов:
- «Судзуку» (JAXA, Япония) — зафиксировал слабое излучение горячего газа по всей длине филамента.
- XMM-Newton (ESA, Европа) — помог исключить помехи от других источников, например, активных чёрных дыр, и сфокусироваться только на сигнатуре газа.
Такой подход позволил изолировать «чистое» излучение космической нити — впервые за всю историю наблюдений.
Комментарий учёных
«Наши данные удивительно точно соответствуют предсказаниям теоретиков — раньше такого совпадения не было», — отметил руководитель исследования Константинос Мигкас (Университет Лейдена).
По словам Норберта Шартеля из Европейского космического агентства, работа «подтверждает стандартную модель устройства Вселенной и десятилетия численного моделирования».
Последствия и перспективы
Обнаружение филамента — не только достижение астрономии, но и шаг к решению фундаментальной загадки: куда делась треть барионной материи. Более того, это открытие укрепляет позиции миссий вроде телескопа Euclid, который с 2023 года ведёт поиск следов тёмной материи и тёмной энергии — составляющих примерно 95% Вселенной, но пока недоступных прямому наблюдению.
Также это исследование позволит:
- Улучшить модели формирования галактик.
- Точнее оценивать динамику межгалактической среды.
- Исследовать ранние стадии эволюции Вселенной.