Astrônomos da Universidade de Toronto detectaram algumas das coisas mais indescritíveis em nosso universo, analisando profundamente a teia cósmica, a rede de filamentos e nós que traçam a distribuição em larga escala das galáxias.
Embora as galáxias produzam a maior parte da luz visível do universo, elas contêm menos de 10% de todos os átomos do cosmos. A maior parte do resto está na teia cósmica na forma de um gás tão difuso que não há mais do que cerca de um átomo por pé cúbico de espaço - muito mais vazio do que o melhor vácuo já alcançado na Terra.

"Como o gás é tão fino, é extremamente difícil de ver", diz o cosmólogo Adam Hincks, professor assistente nomeado para o departamento de astronomia e astrofísica David A. Dunlap e o St. Michael's College. "Durante anos, os astrônomos se referiram a isso como o 'problema do bárion perdido'. Eles esperavam ver muitos átomos – aos quais nos referimos como bárions – mas só encontraram uma fração deles quando somamos toda a matéria brilhante que podiam detectar.”

Nos últimos anos, no entanto, os astrônomos finalmente começaram a descobrir esses átomos indescritíveis.

Em Toronto, Hincks - que também é o titular inaugural na St. Michael's da cadeira da família Sutton em Ciência, Cristianismo e Culturas - liderou uma equipe internacional de cientistas que detectou o gás quente difuso em um filamento de aproximadamente 40 milhões de anos-luz entre dois aglomerados de galáxias.

Hincks e seus colaboradores usaram dados de arquivo do satélite Planck e dados mais recentes do Atacama Cosmology Telescope (ACT), no norte do Chile, que analisam o Fundo de Microondas Cósmica (CMB), a luz mais antiga do universo.

Ao observar como a luz CMB foi espalhada pelo gás do filamento, eles determinaram que o gás no filamento tem a massa de cerca de 50 bilhões de sóis – cerca de 50 vezes mais massa do que a nossa Via Láctea.

Embora a evidência do gás filamentoso neste sistema tenha sido encontrada anteriormente com os dados do Planck, o instrumento ACT maior aguçou a imagem consideravelmente, tornando a distinção entre os aglomerados de galáxias e o filamento muito mais clara.

A pesquisa é descrita em um artigo publicado no início deste ano no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Os co-autores de Hincks na U of T incluem Martine Lokken, Ph.D. estudante do departamento de astronomia e astrofísica da U of T, e J. Richard Bond, professor do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica (CITA).

Enquanto a pesquisa liderada por Hincks se concentra nos bárions desaparecidos em um determinado conjunto de galáxias, Lokken tem descoberto como esse gás é distribuído em um conjunto de regiões especiais da teia cósmica.

Lokken, que é supervisionado por Bond e Renée Hložek, professora associada do Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics, usou dados do Dark Energy Survey para identificar quase 1.000 aglomerados de galáxias que vivem em regiões do universo que provavelmente serão permeadas por gás de filamento. que é mais denso e mais quente que a média.

Lokken então combinou seu sinal de gás estendido nos dados Planck e ACT. Ela encontrou evidências não apenas de gás nos próprios aglomerados, mas também em padrões filamentosos estendidos para longe dos aglomerados. Espera-se que estes contenham grande parte do gás difuso descrito no artigo de Hincks.

"Nosso trabalho demonstra uma nova maneira de estudar o gás na teia cósmica", diz Lokken. "Accounting for all the so-called 'missing baryons' is one of the most important tasks that we as cosmologists need to tackle. Our directional studies of cosmic gas are a brand new way to probe this problem and other questions about the origins of our universe."

Lokken's work recently appeared in an article in The Astrophysical Journal . + Explorar mais

Has the hidden matter of the universe been discovered?