Az ESA XMM-Newton és a japán JAXA Suzaku röntgen űrteleszkópok segítségével nagy mennyiségű barionos anyagot fedezetek fel: kapcsolata a sötét anyaghoz? – Nagy Pál
Az ESA XMM-Newton és a japán JAXA Suzaku röntgentartományban működő űrteleszkópok segítségével nagy mennyiségű barionos anyagot fedezetek fel.
Az Astronomy & Asrophysics neves csillagászati és asztrofizikai szaklap 2025. júniusi számában tették közzé a szóban forgó nagy mennyiségű barionos anyag felfedezését. A felfedezés a két röntgenűrtávcső mérésein alapul. Az X-ray Multi-Mirror Mission – Newton, röviden XMM-Newton távcsövet 1999-ben bocsátották fel Francia-Guyanából Ariane-5 hordozórakétával. A távcső a röntgen, UV és látható tartományban végez megfigyeléseket. Küldetését eredetileg 10 évre tervezték, de a műszer jelenlegi jó állapota szerint a 2030-as évekig működőképes lesz.
A röntgen sugárzás nagy energiája és áthatoló képessége miatt olyan anyagot és geometriát kell alkalmazni, hogy a sugárzás ne nyelődjön el a távcsőtükör anyagában. Ezért a három tükörmodul sokszög alakú. Mindegyikben 58 db arany bevonatú nikkel tükör található. Ezekre a tükrökre közel érintőlegesen esik a sugárzás, lapos szögben verődik vissza a következő tükörelemre, és a folyamat ismétlődésével fókuszálódik a detektorra.
A Suzaku röntgen csillagászati műholdat japán – amerikai együttműködésben fejlesztették, és 2005-ben indították útnak a Japán JAXA – Uchinousa Űrközpontból.
A legújabb feltételezések szerint az Univerzumnak mindössze 5 %-át kitevő látható anyag megoszlása az alábbi:
A nagyon kevés látható anyagnak is mindössze 7 %-át teszik ki a csillagok. Igen jelentős tömeget képviselnek a forró, meleg és hideg galaxisok közötti gázok, illetve a galaxishalmazok közti forró gázok. Ezek az anyagoknak a nagy része kozmikus filamentumokban: rostokban, vagy szálakban van jelen (ang. warm-hot intergalactic medium, WHIM).
A most felfedezett WHIM a becslések szerint 10 millió fok hőmérsékletű, tömege a Tejútrendszer tömegének tízszerese. Négy galaxishalmazt köt össze, amelyek a Shapley-szuperhalmazban találhatók. Ez a galaxis-szuperhalmaz a Centaurus csillagképben található, középpontja tőlünk mintegy 652 millió fényévre. A filamentum hossza mintegy 23 millió fényév. Összehasonlításképpen a Tejútrendszerünk átmérője csak mintegy 100 ezer fényév.
Forrás: ESA
A szuperhalmaz a Centaurus csillagképben található, a Tejútrendszertől mintegy 650 millió fényévre. A szuperhalmaz 24 galaxishalmazt tartalmaz (ezekből látható négy a fenti az ábrán), és ezek összesen mintegy 8000 galaxisból állnak.
A szuperhalmazt Harlow Shapley-ről (1885-1972) nevezték el. Shapley egy 1918-as munkájában meghatározta a Tejútrendszer méretét, és benne a Naprendszer helyzetét. A csillagászat történet egyik fontos eseménye volt az 1920-as Shapley – Curtis nyilvánosság előtt lefolytatott vita a csillagködök méretéről, illetve hogy ezek a ködök a Tejútrendszer részei-e. Shapley elgondolása az volt, hogy ezek a ködök a Tejútrendszer részei. Már régóta nyilvánvaló, hogy Shapley ebben tévedett. Ez a vita tekinthető az extragalaktikus csillagászat kezdetének.
Felmerül a kérdés, hogy van-e kapcsolata az újonnan felfedezett hatalmas mennyiségű anyagnak az ún. sötét anyaghoz, ami a csillagászat egyik nagy rejtélye? Meghatározása szerint a sötét anyag az a gravitációs kölcsönhatásra képes anyag, amelyet műszereinkkel közvetlenül nem látunk, de gravitációs vonzóerejét más csillagok, galaxisok mozgásában észrevesszük. Ilyen módon az is sötét anyag addig, amit valamilyen hullámhosszon – például látható fényben – amíg nem látunk, de már nem sötét anyag, ha egy másikon – mint a fenti példában: röntgenfényben – igen. Vagy ami túl halvány a műszereink számára, és ezért nem pillantjuk meg. A fenti WHIM-felfedezés lehetne a sötét anyag része (úgynevezett barionos sötét anyag). Sajnos, a fenti felfedezés nem magyarázza meg a sötét anyag mibenlétét teljes egészében. Az említett filamentumok létezését elméleti úton már korábban megjósolták, és most megfigyelési bizonyítékot kaptunk rá; a filamentum nagy tömege ellenére sem magyarázza az összes hiányzó, nem látható tömeget. Korábbi becslések alapján a sötét anyag legfeljebb 20%-a lehet barionos sötét anyag – de ez felső határ, az asztrofizikusok többsége ennél kevesebbet becsül. (A főszerk.)
