5 blinkende galakser hjælper os med at afsløre mysteriet om Mælkevejenes manglende stof

Vi har alle kigget op om natten og beundret de stærkt skinnende stjerner. Udover at lave et smukt skue, at måle det lys hjælper os med at lære om stof i vores galakse, Mælkevejen.

Når astronomer sammenlægger alt det almindelige stof, der kan påvises omkring os (såsom i galakser, stjerner og planeter), de finder kun halvdelen af ​​det beløb, der forventes at eksistere, baseret på forudsigelser. Denne normale sag er "baryonisk", hvilket betyder, at den består af baryonpartikler såsom protoner og neutroner.

Men omkring halvdelen af ​​dette stof i vores galakse er for mørkt til at blive opdaget af selv de mest kraftfulde teleskoper. Det tager form af kulde, mørke gasklumper. I denne mørke gas findes Mælkevejens "manglende" baryoniske stof.

I et papir udgivet i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , vi detaljerer opdagelsen af ​​fem blinkende fjerntliggende galakser, der peger på tilstedeværelsen af ​​en usædvanligt formet gassky i Mælkevejen. Vi tror, ​​at denne sky kan være forbundet med den manglende sag.

At finde det, vi ikke kan se

Stjerner blinker på grund af turbulens i vores atmosfære. Når deres lys når Jorden, den bliver bøjet, når den hopper gennem forskellige lag af atmosfæren.

Sjældent, galakser kan også blinke, på grund af gassens turbulens i Mælkevejen. Vi ser dette blinke på grund af de lysende kerner af fjerne galakser kaldet "kvasarer".

Astronomer kan bruge kvasarer lidt som baggrundslys, at afsløre tilstedeværelsen af ​​gasklumper omkring os, som ellers ville være umulige at se. Udfordringen, imidlertid, er, at det er meget sjældent at fange kvasarer, der blinker.

Det er her, Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) kommer ind i billedet. Dette meget følsomme teleskop kan se et område på størrelse med Sydkorset og opdage titusindvis af fjerne galakser, inklusive kvasarer, i en enkelt observation.

Ved at bruge ASKAP, vi så på den samme plet af himlen syv gange. Af de 30, 000 galakser vi kunne se, seks blinkede stærkt. Overraskende nok, fem af disse blev arrangeret i en lang, tynd lige linje.

Analyse viste, at vi havde fanget en usynlig gasklump mellem os og galakserne. Da lyset fra galakserne passerede gennem gasskyen, de så ud til at glimte.

I midten er en af ​​de stærkt blinkende galakser. Farverne repræsenterer lysstyrke, da det svinger mellem at skinne klart (rødt) og svagere (blåt).

En gasklump ti lysår væk

Den gassky, vi opdagede, var inde i Mælkevejen, omkring ti lysår væk fra Jorden. Til reference, et lysår er 9,7 billioner kilometer.

Det betyder, at lys fra disse blinkende galakser rejste milliarder af lysår mod Jorden, kun for at blive forstyrret af skyen i løbet af de sidste ti år af sin rejse.

Ved at observere himmelpositionerne for ikke kun de fem blinkende galakser, men også titusinder af ikke blinkende, vi var i stand til at tegne en grænse omkring gasskyen.

Vi fandt ud af, at det var meget lige, samme længde som fire måner side om side, og kun to "bueminutter" i bredden. Det her er så tyndt, at det svarer til at se på et hårstrå holdt i armslængde.

Det er første gang, astronomer har været i stand til at beregne en gasskys geometri og fysiske egenskaber på denne måde. Men hvor kom det fra? And what gave it such an unusual shape?

It's freezing out there

Astronomers have predicted that when a star passes too close to a black hole, the extreme forces from the black hole will pull it apart, resulting in a long, thin gas stream.

But there are no massive black holes near that cloud of gas—the closest one we know about is more than 1, 000 lysår fra Jorden.

So we propose another theory:that a hydrogen "snow cloud" was disrupted and stretched out by gravitational forces from a nearby star, turning into a long thin gas cloud.

Snow clouds have only been studied as theoretical possibilities and are almost impossible to detect. But they would be so cold that droplets of hydrogen gas within them could freeze solid.

Some astronomers believe snow clouds make up part of the missing matter in the Milky Way.

It's incredibly exciting for us to have measured an invisible clump of gas in such detail, using the ASKAP telescope. In the future we plan to repeat our experiment on a much larger scale and hopefully create a "cloud map" of the Milky Way.

We'll then be able to work out how many other gas clouds are out there, how they're distributed and what role they might have played in the evolution of the Milky Way.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.