Există câteva momente mai uluitoare decât să stai sub un cer înstelat strălucitor. Calea Lactee, înfășurată mai sus într-o foaie cosmică de culori și modele, sugerează, de asemenea, că nu există mai mult decât satisface ochiul.
Cei mai mulți dintre noi dorim aceste nopți întunecate, departe de luminile orașului. Dar un nou studiu sugerează că Universul este puțin de asemenea întuneric.
Domeniile vaste ale spațiului gol sunt împletite de filamente de hidrogen și heliu. Însă, există o deconectare între cât de luminos este de așteptat să fie structura pe scară largă a Universului și cât de strălucitor este de fapt.
Într-un studiu recent, o echipă de astronomi condusă de Juna Kollmeier de la Institutul Carnegie pentru Știință a descoperit că lumina din populațiile cunoscute de stele și cvasari nu este aproape suficientă pentru a explica observațiile hidrogenului intergalactic.
Într-un Univers luminos, hidrogenul intergalactic va fi distrus cu ușurință de fotoni energetici, ceea ce înseamnă că imaginile structurii pe scară largă vor apărea de fapt mai slabe. În timp ce într-un Univers slab, există mai puțini fotoni pentru a distruge hidrogenul intergalactic și imaginile vor apărea mai luminoase.
Observațiile telescopului spațial Hubble ale structurii pe scară largă arată un Univers luminos. Dar simulările de supercomputere folosind doar sursele cunoscute de lumină ultravioletă produc un Univers slab luminat. Diferența este de 400 de procente uimitoare.
Observațiile indică faptul că fotonii ionizanti din stelele tinere fierbinți sunt aproape întotdeauna absorbite de gaz în galaxia gazdă, astfel încât nu scapă niciodată să afecteze hidrogenul intergalactic. Vinovatul necesar ar putea fi numărul cunoscut de cvasi, care este mult mai mic decât este necesar pentru a produce lumina necesară.
„Fie contabilitatea noastră asupra luminii de la galaxii și cvasari este foarte departe, fie există o altă sursă importantă de fotoni ionizanti pe care nu i-am recunoscut niciodată”, a spus Kollmeier într-un comunicat de presă. „Apelăm la această lumină lipsă la criza de subproducție a fotonilor. Dar astronomii sunt în criză - într-un fel sau altul, universul se înțelege bine. ”
În mod ciudat, această nepotrivire apare doar în cosmosul apropiat, relativ bine studiat. În Universul timpuriu, totul se adaugă.
"Simulările se potrivesc frumos cu datele din universul timpuriu și se potrivesc frumos cu datele locale dacă avem voie să presupunem că această lumină suplimentară este într-adevăr acolo", a declarat coautorul Ben Oppenheimer de la Universitatea din Colorado. „Este posibil ca simulările să nu reflecte realitatea, ceea ce de la sine ar fi o surpriză, deoarece hidrogenul intergalactic este componenta Universului pe care credem că o înțelegem cel mai bine.”
Așadar, astronomii încearcă să arunce lumină asupra luminii lipsă.
„Cea mai interesantă posibilitate este ca fotonii care lipsesc să provină dintr-o sursă nouă, exotică, nu de galaxii sau cuasari,” a spus coautorul Neal Katz de la Universitatea din Massachusetts, la Amherst.
Echipa explorează aceste surse noi cu vigoare. Este posibil ca în Universul din apropiere să existe o populație nedescoperită de cvasi. Sau mai exotic, fotonii ar putea fi creați din anihilarea materiei întunecate.
„Marele lucru despre o discrepanță de 400 la sută este că știi că ceva este într-adevăr greșit”, a declarat coautorul David Weinberg de la Universitatea de Stat din Ohio. „Încă nu știm sigur despre ce este vorba, dar cel puțin un lucru pe care am crezut că îl știm despre universul actual nu este adevărat.”
Rezultatele au fost publicate în The Astrophysical Journal Letters și sunt disponibile online.
