• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • 5 blinkande galaxer hjälper oss att avslöja mysteriet med Vintergatans saknade materia

    I mitten finns en av de starkt blinkande galaxerna. Färgerna representerar ljusstyrka, eftersom den fluktuerar mellan att lysa starkt (röd) och svagare (blå).

    Vi har alla tittat upp på natten och beundrat de starkt lysande stjärnorna. Förutom att göra ett underbart skådespel, att mäta det ljuset hjälper oss att lära oss om materia i vår galax, Vintergatan.

    När astronomer lägger ihop all vanlig materia som kan detekteras runt oss (som i galaxer, stjärnor och planeter), de hittar bara hälften av det belopp som förväntas finnas, baserat på förutsägelser. Denna normala materia är "baryonisk", vilket betyder att den består av baryonpartiklar som protoner och neutroner.

    Men ungefär hälften av denna materia i vår galax är för mörk för att upptäckas av ens de mest kraftfulla teleskopen. Det tar formen av kyla, mörka gasklumpar. I denna mörka gas finns Vintergatans "saknade" baryoniska materia.

    I en tidning publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , vi beskriver upptäckten av fem tindrande galaxer långt borta som pekar på närvaron av ett ovanligt format gasmoln i Vintergatan. Vi tror att detta moln kan vara kopplat till det saknade ämnet.

    Att hitta det vi inte kan se

    Stjärnor blinkar på grund av turbulens i vår atmosfär. När deras ljus når jorden, den böjs när den studsar genom olika lager av atmosfären.

    Sällan, galaxer kan också blinka, på grund av gasens turbulens i Vintergatan. Vi ser detta blinka på grund av de lysande kärnorna i avlägsna galaxer som kallas "kvasarer".

    Astronomer kan använda kvasarer lite som bakgrundsbelysning, att avslöja närvaron av gasklumpar runt oss som annars skulle vara omöjliga att se. Utmaningen, dock, är att det är mycket sällsynt att fånga kvasarer som blinkar.

    Det är här Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) kommer in. Detta mycket känsliga teleskop kan se ett område ungefär lika stort som södra korset och upptäcka tiotusentals avlägsna galaxer, inklusive kvasarer, i en enda observation.

    Med ASKAP, vi tittade på samma himmelsfläck sju gånger. Av de 30, 000 galaxer vi kunde se, sex blinkade starkt. Förvånande, fem av dessa arrangerades på en lång, tunn rak linje.

    Analyser visade att vi hade fångat en osynlig gasklump mellan oss och galaxerna. När ljuset från galaxerna passerade genom gasmolnet, de verkade blinka.

    I mitten finns en av de starkt blinkande galaxerna. Färgerna representerar ljusstyrka, eftersom den fluktuerar mellan att lysa starkt (röd) och svagare (blå).

    Vi blev fascinerade av de blinkande galaxernas himmelpositioner i våra ASKAP-observationer. Varje svart prick ovan representerar en starkt lysande, avlägset föremål. Kredit:Yuanming Wang

    En gasklump tio ljusår bort

    Gasmolnet vi upptäckte var inne i Vintergatan, cirka tio ljusår bort från jorden. Som referens, ett ljusår är 9,7 biljoner kilometer.

    Det betyder att ljus från dessa blinkande galaxer färdades miljarder ljusår mot jorden, bara för att störas av molnet under de senaste tio åren av sin resa.

    Genom att observera himlens positioner för inte bara de fem blinkande galaxerna, men också tiotusentals icke-blinkande, vi kunde dra en gräns runt gasmolnet.

    Vi fann att det var väldigt rakt, samma längd som fyra månar sida vid sida, och bara två "bågminuter" i bredd. Det här är så tunt att det motsvarar att titta på ett hårstrå som hålls på armlängds avstånd.

    Det är första gången astronomer har kunnat beräkna geometrin och fysikaliska egenskaper hos ett gasmoln på detta sätt. Men var kom det ifrån? And what gave it such an unusual shape?

    It's freezing out there

    Astronomers have predicted that when a star passes too close to a black hole, the extreme forces from the black hole will pull it apart, resulting in a long, thin gas stream.

    But there are no massive black holes near that cloud of gas—the closest one we know about is more than 1, 000 ljusår från jorden.

    So we propose another theory:that a hydrogen "snow cloud" was disrupted and stretched out by gravitational forces from a nearby star, turning into a long thin gas cloud.

    Snow clouds have only been studied as theoretical possibilities and are almost impossible to detect. But they would be so cold that droplets of hydrogen gas within them could freeze solid.

    Some astronomers believe snow clouds make up part of the missing matter in the Milky Way.

    It's incredibly exciting for us to have measured an invisible clump of gas in such detail, using the ASKAP telescope. In the future we plan to repeat our experiment on a much larger scale and hopefully create a "cloud map" of the Milky Way.

    We'll then be able to work out how many other gas clouds are out there, how they're distributed and what role they might have played in the evolution of the Milky Way.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com