失われた質量を隠している宇宙はどこにあるのでしょうか

失温熱銀河間媒体またはWHIMは全く認識していなかった。ダークマターやダークエネルギー程の派手さはないけど行方不明の通常物質を見つけた。以下、機械翻訳。

失われた質量を隠している宇宙はどこにあるのでしょうか。https://www.cfa.harvard.edu/news/2019-07
リリース番号： 2019-07
リリース用： 2019年2月14日木曜日 - 午後12:00

ケンブリッジ、マサチューセッツ州 -
天文学者たちは何十年もかけて見逃しがたいように思える何かを探してきました。宇宙の「普通の」問題の約3分の1。NASAのチャンドラX線天文台からの新しい結果は彼らが行方不明の物質のこのとらえどころのない広がりを見つけるのを助けたかもしれません。
独立した、よく確立された観測から、科学者たちはビッグバンの直後にどれだけの通常の物質 - 水素、ヘリウム、その他の元素 - が存在するかを自信を持って計算しました。最初の数分から最初の10億年かそこらの間に、通常の物質の多くは宇宙塵、ガス、そして現在の宇宙で望遠鏡が見ることができる星や惑星のような物体に入りました。
問題は、天文学者が今日の宇宙のすべての通常の物質の質量を合計すると、その約3分の1が見つからないことです。（この行方不明の物質は、まだ神秘的な暗黒物質とは異なります。）
一つの考えは、失われた塊が、銀河系間の空間において、暖かい（温度が100,000ケルビン未満の）ガスと熱い（温度が100,000ケルビンより高い）ガスの巨大なストランドまたはフィラメントに集まったということです。これらのフィラメントは天文学者によって「温熱銀河間媒体」またはWHIMとして知られています。それらは光望遠鏡には見えませんが、フィラメントの中にある暖かいガスの一部は紫外線で検出されています。
チャンドラや他の望遠鏡からのデータに基づいて、新しい技術を使って、研究者はWHIMのホットなコンポーネントのための新しくて強い証拠を見つけました。
「私たちがこの欠けた質量を見つけたら、天体物理学における最大の難問の1つを解決することができます」と、天体物理学センターのOrsolya Kovacsは述べました。マサチューセッツ州ケンブリッジにあるHarvard＆Smithsonian（CfA）。「宇宙は、星や惑星、そして私たちや私たちのようなものを構成する物質の多くをどこに隠したのですか？」
天文学者はチャンドラを使って、急成長する超大質量ブラックホールを動力源とする明るいX線源であるクエーサーへの経路に沿って横たわっている暖かいガスのフィラメントを調べて調べました。このクエーサーは地球から約35億光年の距離にあります。WHIMの高温ガス成分がこれらのフィラメントと関連している場合、クエーサーからのX線の一部はその高温ガスによって吸収されます。そこで彼らは、チャンドラによって検出されたクエーサーのX線光に刻印された熱いガスのサインを探しました。
この方法の課題の１つは、ＷＨＩＭによる吸収の信号がクエーサーから来るＸ線の総量と比較して弱いことである。異なる波長のX線スペクトル全体を検索する場合、そのような弱い吸収特性（WHIMの実際の信号）をランダムな変動から区別することは困難です。
Kovacsと彼女のチームは、X線光スペクトルの特定の部分だけに検索を集中させることでこの問題を克服し、誤検知の可能性を減らしました。彼らは、紫外線データから検出された暖かいガスの領域と地球から同じ距離に位置するクエーサーへの視線の近くの銀河を最初に識別することによってこれをしました。このテクニックで彼らはクエーサーと私たちの間の17の可能なフィラメントを識別し、そしてそれらの距離を得ました。
光が進行するにつれて広がる宇宙の広がりのために、これらのフィラメント内の物質によるX線の吸収はより赤い波長にシフトされます。シフトの量はフィラメントまでの既知の距離に依存するので、チームはWHIMからの吸収のためにスペクトルのどこを探すべきかを知っていました。
CfAの共著者、Akos Bogdanは、次のように述べています。「私たちは動物が飲む必要があることを知っているので、最初に散水孔を探索するのは理にかなっています。」
彼らの検索範囲を狭めることは助けたが、研究者達はまたX線吸収のかすかさの問題を克服しなければならなかった。そこで、彼らは17本のフィラメントからのスペクトルを一緒に追加することによって信号を増強し、5.5日の観測をほぼ100日分のデータに相当するものに変えました。この技術で彼らは酸素を検出し、それはそれが約百万度ケルビンの温度のガス中にあることを示唆している。
酸素のこれらの観測から元素のフルセットまで、そして観測された領域から局所宇宙までを外挿することによって、研究者は彼らが失われた物質の完全な量を説明することができると報告します。少なくともこの特定のケースでは、紛失した問題は結局のところWHIMに隠れていました。
CfAの共著者であるRandall Smith氏は、次のように述べています。「将来、この同じ方法を他のクエーサーデータに適用して、この長年の謎がついにクラックされたことを確認することができます。」
これらの結果を記述した論文は、2019年2月13日にThe Astrophysical Journalに掲載され、オンラインで利用可能です。
アラバマ州ハンツビルにあるNASAのMarshall Space Flight Centerは、ワシントンにあるNASAの科学ミッション総局のためのChandraプログラムを管理しています。マサチューセッツ州ケンブリッジにあるスミソニアン天体観測所は、チャンドラの科学と飛行活動を管理しています。

調査結果に関するその他の資料は、次のWebサイトで入手できます。http://chandra.si.edu/

チャンドラのその他の画像、マルチメディアおよび関連資料については、http://www.nasa.gov/chandraをご覧ください。
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置く天体物理学センター ハーバード＆スミソニアン（CfA）は、スミソニアン天体観測所とハーバード大学観測所との共同研究です。6つの研究部門に組織されたCfA科学者は、宇宙の起源、進化、そして最終的な運命を研究します。