L'observatoire de rayons X Chandra de la NASA a découvert deux énormes nuages intergalactiques de gaz chaud diffus. Ces nuages sont la meilleure preuve à ce jour qu'un vaste réseau cosmique de gaz chaud contient la matière manquante recherchée depuis longtemps - environ la moitié des atomes et des ions de l'Univers.
Diverses mesures donnent une bonne estimation de la densité de masse des baryons - les neutrons et les protons qui composent les noyaux des atomes et des ions - dans l'Univers il y a 10 milliards d'années. Cependant, au cours des 10 derniers milliards d'années, une grande partie des baryons, communément appelés «matière ordinaire» pour les distinguer de la matière noire et de l'énergie noire, ont disparu.
"Un inventaire de tous les baryons dans les étoiles et les gaz à l'intérieur et à l'extérieur des galaxies représente un peu plus de la moitié des baryons qui existaient peu de temps après le Big Bang", a expliqué Fabrizio Nicastro du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, et auteur principal d'un article. dans le numéro du 3 février 2005 de Nature décrivant les recherches récentes. "Maintenant, nous avons trouvé la cachette probable des baryons manquants."
Nicastro et ses collègues ne se sont pas contentés de tomber sur les baryons manquants - ils sont allés les chercher. Des simulations informatiques de la formation de galaxies et d'amas de galaxies ont indiqué que les baryons manquants pourraient être contenus dans un système de nuages de gaz extrêmement diffus, semblable à une toile, à partir duquel des galaxies et des amas de galaxies se sont formés.
Ces nuages ont défié la détection en raison de leur plage de températures prévue de quelques centaines de milliers à un million de degrés Celsius et de leur densité extrêmement faible. Des preuves de cette matière intergalactique chaud-chaud (WHIM) avaient été détectées autour de notre galaxie, ou dans le groupe local de galaxies, mais le manque de preuves définitives de WHIM en dehors de notre voisinage cosmique immédiat a fait des estimations de la densité de masse universelle des baryons non fiable.
La découverte de nuages beaucoup plus éloignés est survenue lorsque l'équipe a profité de l'éclaircissement par rayons X historique de la galaxie de type quasar Mkn 421 qui a commencé en octobre 2002. Deux observations Chandra du Mkn 421 en octobre 2002 et juillet 2003 ont donné d'excellents résultats. données spectrales de qualité aux rayons X. Ces données ont montré que deux nuages de gaz chauds séparés à des distances de la Terre de 150 millions d'années-lumière et 370 millions d'années-lumière filtraient ou absorbaient les rayons X du Mkn 421.
Les données des rayons X montrent que des ions de carbone, d'azote, d'oxygène et de néon sont présents et que les températures des nuages sont d'environ 1 million de degrés Celsius. La combinaison de ces données avec des observations aux longueurs d'onde ultraviolettes a permis à l'équipe d'estimer l'épaisseur (environ 2 millions d'années-lumière) et la densité de masse des nuages.
En supposant que la taille et la distribution des nuages sont représentatives, Nicastro et ses collègues pourraient faire la première estimation fiable de la densité de masse moyenne des baryons dans de tels nuages à travers l'Univers. Ils ont constaté que cela correspond à la densité de masse des baryons manquants.
Le Mkn 421 a été observé trois fois avec le réseau de transmission à faible énergie de Chandra (LETG), deux fois avec la caméra haute résolution (mai 2000 et juillet 2003) et une fois avec le spectromètre imageur CCD avancé (octobre 2002). La distance jusqu'au Mkn 421 est de 400 millions d'années-lumière.
Le Marshall Space Flight Center de la NASA, à Huntsville, en Alberta, gère le programme Chandra pour le Bureau des sciences spatiales de la NASA, Washington. Northrop Grumman de Redondo Beach, Californie, anciennement TRW, Inc., était le principal entrepreneur de développement de l'observatoire. Le Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques et aériennes du Chandra X-ray Center à Cambridge, Mass.
Des informations supplémentaires et des images sont disponibles sur: http://chandra.harvard.edu et http://chandra.nasa.gov
Source d'origine: Chandra News Release
