Тепло горячей межгалактической среды ( КАПРИЗ ) является редкой, от теплой до горячей (10 5 до 10 7 К) плазмы , что космологи полагают , существуют в пространствах между галактик и содержат 40-50% [1] [2] из барионны «нормальной материи» во вселенной в текущей эпохе . [3] WHIM можно описать как паутину горячего диффузного газа, тянущуюся между галактиками, и состоящую из плазмы , а также атомов и молекул , в отличие от темной материи . WHIM - это предлагаемое решениепроблема отсутствия барионов , когда наблюдаемое количество барионной материи не соответствует теоретическим предсказаниям космологии. [4]
Многое из того, что известно о теплой-горячей межгалактической среде, получено в результате компьютерного моделирования космоса. [5] Ожидается, что WHIM будет образовывать нитевидную структуру из тонких высокоионизированных барионов с плотностью 1-10 частиц на кубический метр. [6] В WHIM газовые ударные волны создаются в результате активных ядер галактик , наряду с гравитационными процессами слияния и аккреции. Часть гравитационной энергии, создаваемой этими эффектами, преобразуется в тепловое излучение вещества за счет бесстолкновительного ударного нагрева . [1]
Ожидается, что из-за высокой температуры среды ее легче всего наблюдать по поглощению или испусканию ультрафиолетового и низкоэнергетического рентгеновского излучения. Чтобы найти WHIM, исследователи изучили рентгеновские наблюдения быстрорастущей сверхмассивной черной дыры, известной как активное ядро галактики или AGN. Было замечено, что атомы кислорода в WHIM поглощают рентгеновские лучи, проходящие через среду. [7] В мае 2010 года гигантский резервуар WHIM был обнаружен рентгеновской обсерваторией Чандра, расположенный вдоль стеновой структуры галактик ( Sculptor Wall ) примерно в 400 миллионах световых лет от Земли. [7] [8] В 2018 году наблюдения высокоионизированных внегалактических атомов кислорода подтвердили моделирование массового распределения WHIM. [4] Наблюдения за дисперсией от быстрых радиовсплесков в 2020 году, по всей видимости, подтверждают, что недостающая барионная масса находится в WHIM [9]
Циркумгалактическая среда
Концептуально похожая на WHIM, циркумгалактическая среда ( CGM ) - это диффузный и почти невидимый ореол газа, окружающий галактики. В настоящее время полагают, что CGM является важным источником звездообразования и регулирует газоснабжение галактики. Если бы компьютерная модель галактики Андромеды (1,3–2 миллиона св. Лет) была видимой, то она бы растянулась в 3 раза больше ширины Большой Медведицы - легко самая большая деталь на ночном небе, и даже столкнулась бы с нашей собственной компьютерной моделью, хотя это и не Не до конца известно, потому что мы живем в нем. Andromeda CGM состоит из двух многослойных частей: внутренняя газовая оболочка вложена во внешнюю оболочку. Внутренняя оболочка (0,5 млн св. Лет) более динамична и считается более динамичной и турбулентной из-за истечения сверхновой звезды, а внешняя оболочка более горячая и гладкая. [10]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б Быков А.М.; и другие. (Февраль 2008 г.), «Процессы уравновешивания в теплой-горячей межгалактической среде», Space Science Reviews , 134 (1–4): 141–153, arXiv : 0801.1008 , Bibcode : 2008SSRv..134..141B , doi : 10.1007 / s11214-008-9309-4 , S2CID 17801881 .
- ^ Москвич, Катя (16 сентября 2018). «Астрономы обнаружили во Вселенной недостающее вещество - в течение десятилетий некоторые атомные вещества во Вселенной не были обнаружены. Недавние статьи показывают, где они прячутся» . Проводной . Проверено 16 сентября 2018 года .
- ^ Реймерс, D. (2002), "барионов в диффузной межгалактической среде", Space Science Отзывы , 100 (1/4): 89, Bibcode : 2002SSRv..100 ... 89R , DOI : 10.1023 / A: 1015861926654 , S2CID 122465345
- ^ а б Nicastro, F .; и другие. (Июнь 2018 г.), «Наблюдения пропавших без вести барионов в теплой-горячей межгалактической среде», Nature , 558 (7710): 406–409, arXiv : 1806.08395 , Bibcode : 2018Natur.558..406N , doi : 10.1038 / s41586- 018-0204-1 , PMID 29925969 , S2CID 49347964 .
- ^ Райден, Барбара; Погге, Ричард (июнь 2016 г.), Межзвездная и межгалактическая среда , Серия выпускников по астрофизике штата Огайо, Университет штата Огайо, стр. 240–244, ISBN 978-1-914602-02-7CS1 maint: игнорируются ошибки ISBN ( ссылка )
- ^ Никастро, Фабрицио; и другие. (Январь 2008 г.). «Пропавшие без вести барионы и горячая межгалактическая среда». Наука . 319 (5859): 55–57. arXiv : 0712.2375 . Bibcode : 2008Sci ... 319 ... 55N . DOI : 10.1126 / science.1151400 . PMID 18174432 . S2CID 10622539 .
- ^ а б «Обнаружен огромный кусок пропавшего вещества Вселенной» . Space.com . Проверено 5 декабря 2016 .
- ^ Найдено "последнее" пропавшее "нормальное вещество - небо и телескоп" . 14 мая 2010 г.
- ^ Macquart, J.-P .; и другие. (Май 2020 г.), «Перепись барионов во Вселенной в результате локализованных быстрых радиовсплесков», Nature , 581 (7809): 391–395, arXiv : 2005.13161 , Bibcode : 2020Natur.581..391M , doi : 10.1038 / s41586- 020-2300-2 , PMID 32461651 , S2CID 218900828 .
- ^ https://www.universetoday.com/147618/hubble-shows-the-true-size-of-andromeda/#more-147618