O Observatório de Raios-X Chandra da NASA descobriu duas enormes nuvens intergalácticas de gás quente difuso. Essas nuvens são a melhor evidência ainda de que uma vasta rede cósmica de gás quente contém a matéria que faltava há muito procurada - cerca de metade dos átomos e íons no Universo.
Várias medidas dão uma boa estimativa da densidade de massa dos bárions - os nêutrons e prótons que compõem os núcleos de átomos e íons - no Universo há 10 bilhões de anos. No entanto, em algum momento durante os últimos 10 bilhões de anos, uma grande fração dos bárions, comumente referida como "matéria comum" para distingui-los da matéria escura e da energia escura, desapareceu.
"Um inventário de todos os bárions em estrelas e gás dentro e fora das galáxias representa pouco mais da metade dos bárions que existiam logo após o Big Bang", explicou Fabrizio Nicastro, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, e principal autor de um artigo. na edição de 3 de fevereiro de 2005 da revista Nature que descreve a pesquisa recente. "Agora descobrimos o provável esconderijo dos bárions perdidos."
Nicastro e seus colegas não se depararam com os bárions desaparecidos - eles foram procurá-los. Simulações em computador da formação de galáxias e aglomerados de galáxias indicaram que os bárions ausentes podem estar contidos em um sistema extremamente difuso, semelhante a uma teia, de nuvens de gás a partir das quais galáxias e aglomerados de galáxias se formam.
Essas nuvens desafiaram a detecção por causa da faixa de temperatura prevista de algumas centenas de milhares a um milhão de graus Celsius e sua densidade extremamente baixa. As evidências para esse assunto intergaláctico quente-quente (WHIM) foram detectadas em torno de nossa galáxia ou no grupo local de galáxias, mas a falta de evidência definitiva para o WHIM fora de nossa vizinhança cósmica imediata fez estimativas da densidade de massa universal dos bárions não confiável.
A descoberta de nuvens muito mais distantes ocorreu quando a equipe aproveitou o histórico raio X da galáxia Mkn 421, semelhante ao quasar, que começou em outubro de 2002. Duas observações Chandra da Mkn 421 em outubro de 2002 e julho de 2003 produziram excelentes resultados. dados espectrais de raios-X de qualidade. Esses dados mostraram que duas nuvens separadas de gás quente a distâncias da Terra de 150 milhões de anos-luz e 370 milhões de anos-luz estavam filtrando ou absorvendo raios-X do Mkn 421.
Os dados de raios-X mostram que íons de carbono, nitrogênio, oxigênio e néon estão presentes e que as temperaturas das nuvens são de cerca de 1 milhão de graus Celsius. A combinação desses dados com observações em comprimentos de onda ultravioleta permitiu à equipe estimar a espessura (cerca de 2 milhões de anos-luz) e a densidade de massa das nuvens.
Supondo que o tamanho e a distribuição das nuvens sejam representativos, Nicastro e colegas poderiam fazer a primeira estimativa confiável da densidade mássica média dos bárions nessas nuvens em todo o Universo. Eles descobriram que é consistente com a densidade de massa dos bárions ausentes.
O Mkn 421 foi observado três vezes com a grade de transmissão de baixa energia (LETG) de Chandra, duas vezes em conjunto com a câmera de alta resolução (maio de 2000 e julho de 2003) e uma vez com o espectrômetro de imagem de CCD avançado (outubro de 2002). A distância para Mkn 421 é de 400 milhões de anos-luz.
O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Escritório de Ciência Espacial da NASA, em Washington. Northrop Grumman, de Redondo Beach, Califórnia, anteriormente TRW, Inc., foi a principal contratada de desenvolvimento do observatório. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Informações e imagens adicionais estão disponíveis em: http://chandra.harvard.edu e http://chandra.nasa.gov
Fonte original: Chandra News Release
