열쇠를 찾을 수 없을 때 좌절감을 느끼면 천문학 자들이 어떻게 느끼는지 상상해보십시오. 수년 동안 그들은 우주에 포함되어야한다고 생각하는 원자의 약 절반을 찾을 수 없었습니다. 이제 연구원들은 초기 우주의 방사선을 사용하여 실종 물질을 많이 추적하여 연기를 비추는 레이저처럼 작용합니다. 이 발견은 우주가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지에 대한 우리의 이해를 굳히는 데 도움이됩니다.
우주 학자들은 빅뱅 후 처음 20 분 동안 얼마나 많은 수소와 헬륨이 생성되었는지 알고 있습니다. 이 숫자는 소위 우주 전자 레인지 배경 (CMB)의 빅뱅의 잔광에 대한 연구에 의해 확증됩니다. 우리의 우주는 대략 70%의 암흑 에너지, 23% 암흑 물질, 그리고 평범하거나 랜던의 물질의 4.6%로 만들어 졌음을 시사합니다. 그러나 별과 은하는 유추 된 일반적인 문제의 약 10%만을 차지하며, 모든 연구자들은 그들이 존재해야한다고 생각하는 원자의 최대 절반을 설명 할 수 없다고 말했다.
."이것은 상상할 수 있듯이 창피합니다. "우리는 어둡고 대부분의 에너지가 여전히 어두워지는 대부분의 물질을 가지고있을뿐만 아니라 정상 원자 인 5% 중 대부분이 누락되었습니다."
.연구원들은 바리온이 어디에 있는지 알고 있다고 생각합니다. 가장 초기부터 우주가 어떻게 자랐는지 예측하는 표준 우주 학적 모델에 따르면, 우주는 거대한 암흑 물질로 가득 차 있으며, 은하는이 소위 우주 웹에 내장되어 있습니다. 과학자들은 누락 된 원자가 은하 사이에 고도로 이온화 된 가스 스트레칭의 확산 구름에 놓여 있다고 가정합니다. Warm-hot galactic matter (WHIM)로 알려진 백만도 가스가 X- 레이에서 빛나지 만 너무 얇아서보기는 매우 어렵습니다. 허블 우주 망원경과 같은 자외선을 볼 수있는 전망대를 사용하여 천문학 자들은 누락 된 바리온의 약 50% ~ 70%를 설명하기에 충분한 변덕을 발견했습니다.
새로운 작품에서, 에든버러 대학교의 한 팀은 완전히 다른 조명 소스 인 CMB 자체를 사용하여 필라멘트 네트워크의 변덕을 괴롭 혔습니다. 우주가 팽창함에 따라 CMB의 광자는 더 긴 파장으로 뻗어 현대에 절대 0도 이상으로 냉각되었습니다. 이 광자가 우주 웹에서 전자를 때리면 SUNYAEV-ZEL'DOVICH (SZ) 효과로 알려진 현상에서 에너지를 얻을 수 있으며 파장이 작은 양으로 단축 될 수 있습니다. 따라서 SZ 효과를 찾아서 연구원들은 우주 웹에서 변덕을 추적 할 수 있습니다.
SZ 효과는 매우 약해서 광자 파장을 1 천만에서 약 한 부분으로 단축시킵니다. 그것을 볼 수있는 충분한 신호를 얻기 위해 연구원들은 슬론 디지털 스카이 조사에서 발견 된 백만 쌍의 은하를 가져 와서 모두 비슷한 거리로 분리되어 이미지를 함께 쌓았습니다. 물론, 그들은 합병 된 이미지에서 SZ 효과를 식별 할 수 있었고, 9 월 29 일 ARXIV Preprint 웹 사이트에 게시 된 논문에보고 한 것처럼 냉담한 전자 레인지 광자를 수정하는 핫 바리닉 물질의 양에 대한 추정치를 제공했습니다.
.결과는 우주 웹의 물질이 유니버설 평균보다 약 6 배 더 밀도가 높으며, 누락 된 질량의 약 30%를 구성 할 수 있음을 시사합니다. 260,000 갤럭시 쌍의 SZ 기술을 사용하여 9 월 15 일 ARXIV에 게시 된 독립적 인 연구는 비슷한 결론에 도달했습니다.
일부 전문가들은 그 결과에 대한 예약이 있습니다. 볼더에있는 콜로라도 대학의 천문학자인 J. Michael Shull은“그들이 나를 걱정하는 몇 가지 가정이있다. "그들은 필라멘트의 모든 가스가 두 은하 사이의 시야를 따라 바로 있다고 가정했습니다. 그리고 아마도 옳지 않을 것입니다." 그는 재료의 더 복잡한 3D 배열이 더 가능성이 높다고 지적했다.
누락 된 모든 바라 니닉 물질을 식별하기 위해서는 차세대 엑스레이 망원경이 많이 필요할 것입니다. 이런 일이 발생하면 SZ 효과 기술은 그 결과를 확인하는 독립적 인 방법을 제공 할 수 있다고 Cen은 말합니다.
