Gli astronomi dell'Università di Toronto hanno individuato alcune delle cose più sfuggenti del nostro universo dando uno sguardo approfondito alla rete cosmica, la rete di filamenti e nodi che traccia la distribuzione su larga scala delle galassie.

Anche se le galassie producono la maggior parte della luce visibile nell'universo, contengono meno del 10 per cento di tutti gli atomi del cosmo. La maggior parte del resto si trova nella rete cosmica sotto forma di un gas così diffuso che non c'è più di un atomo per piede cubo di spazio, molto più vuoto del miglior vuoto mai raggiunto sulla Terra.

"Poiché il gas è così sottile, è estremamente difficile da vedere", afferma il cosmologo Adam Hincks, un assistente professore nominato in modo incrociato al dipartimento di astronomia e astrofisica David A. Dunlap e al St. Michael's College. "Per anni, gli astronomi si sono riferiti a questo come al 'problema del barione scomparso.' Si aspettavano di vedere molti atomi, che chiamiamo barioni, ma ne hanno trovati solo una parte quando abbiamo sommato tutta la materia luminosa che potevano individuare."

Negli ultimi anni, tuttavia, gli astronomi hanno finalmente iniziato a scoprire questi atomi inafferrabili.

A Toronto, Hincks, che è anche il detentore dell'inaugurazione alla St. Michael's della Sutton Family Chair in Science, Christianity and Cultures, ha guidato un team internazionale di scienziati che ha rilevato il gas caldo diffuso in un filamento lungo circa 40 milioni di anni luce tra due ammassi di galassie.

Hincks e i suoi collaboratori hanno utilizzato i dati d'archivio del satellite Planck e dati più recenti dell'Atacama Cosmology Telescope (ACT), nel nord del Cile, che esaminano il Fondo cosmico a microonde (CMB), la luce più antica dell'universo.

Osservando come la luce CMB veniva diffusa dal gas del filamento, hanno determinato che il gas nel filamento ha una massa di circa 50 miliardi di soli, circa 50 volte più massa della nostra galassia, la Via Lattea.

Sebbene la prova del gas filamentoso in questo sistema fosse stata precedentemente trovata con i dati di Planck, lo strumento ACT più grande ha nitido considerevolmente l'immagine, rendendo molto più chiara la distinzione tra gli ammassi di galassie e il filamento.

La ricerca è descritta in un documento pubblicato all'inizio di quest'anno negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society . I coautori di Hincks alla U of T includono Martine Lokken, un Ph.D. studente nel dipartimento di astronomia e astrofisica di U di T e J. Richard Bond, professore presso l'Istituto canadese di astrofisica teorica (CITA).

Mentre la ricerca guidata da Hincks si concentrava sui barioni mancanti in un particolare insieme di galassie, Lokken ha scoperto come questo gas è distribuito in un insieme di regioni speciali della rete cosmica.

Lokken, che è supervisionato da Bond e Renée Hložek, professore associato presso il Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics, ha utilizzato i dati del Dark Energy Survey per identificare quasi 1.000 ammassi di galassie che vivono in regioni dell'universo che potrebbero essere permeate dal gas filamentoso che è più denso e più caldo della media.

Lokken ha quindi combinato il loro segnale di gas esteso nei dati Planck e ACT. Ha trovato prove non solo per il gas negli ammassi stessi, ma anche in schemi filamentosi estesi dagli ammassi. Questi dovrebbero contenere una grande quantità del gas diffuso descritto nel documento da Hincks.

"Il nostro lavoro dimostra un nuovo modo di studiare il gas nella rete cosmica", afferma Lokken. "Rendere conto di tutti i cosiddetti 'barioni mancanti' è uno dei compiti più importanti che noi cosmologi dobbiamo affrontare. I nostri studi direzionali sul gas cosmico sono un modo nuovo di zecca per sondare questo problema e altre domande sulle origini del nostro universo."

Il lavoro di Lokken è apparso di recente in un articolo su The Astrophysical Journal . + Esplora ulteriormente

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