<< 4. Носители скрытой массы | Оглавление | Литература >>
5. Где искать темное барионное вещество
Как мы видели, только небольшая часть барионного вещества была доступна наблюдателям до последнего времени. И, естественно, исследователей будоражит вопрос: где и в какой форме существует темное барионное вещество?
 |
Рис. 2. Изменение относительной доли по массе различных фаз барионного вещества в процессе эволюции Вселенной (зависимость от космологического фактора z). На всех стадиях эволюции доминируют труднообнаружимые диффузная и тепло-горячая фазы |
Согласно работам ряда авторов (см., например, [16]) барионное вещество во Вселенной может быть разделено на четыре фазы в соответствии с плотностью и температурой.
Конденсированная фаза - звезды и холодный газ в галактиках. Это хорошо обнаруживаемая фаза.
Горячая фаза - газ в скоплениях галактик. Наблюдается
по рентгеновскому излучению
K.
Диффузная фаза - большинство структур, наблюдающихся в
-линиях поглощения в спектрах далеких квазаров.
Тепло-горячая (warm-hot) фаза - газ, нагретый ударными
процессами до температур
К.
Этот газ трудно обнаружить по линиям поглощения вследствие высокой
степени ионизации и из-за малой интенсивности излучения вследствие
низкой плотности.
Относительная доля этих компонентов менялась в ходе эволюции Вселенной (рис. 2). Согласно этим данным значительная доля темного барионного вещества может быть обнаружена именно в фазах 3 и 4.
Наблюдения
-поглощающих систем (диффузная фаза)
приносят интересные результаты. С вводом в строй более мощных
телескопов становится возможным наблюдать спектр масс таких
структур и, следовательно, уточнить вклад этого компонента в
барионную плотность. Более того, последние результаты Стоука и др.
[17] показывают, что много барионов может находиться в
пустотах, т. е. не быть связанными с галактиками. Стоук и др.
акцентируют внимание на будущих возможностях спектроскопии
высокого разрешения в УФ-диапазоне с тем, чтобы уточнить массу
барионного компонента Вселенной и его химический состав.
Еще одним прекрасным подтверждением больших перспектив поиска
барионов в межгалактической среде служит обнаружение в
окрестностях Галактики большого числа поглощающих облаков по
наблюдениям в дальнем ультрафиолетовом участке спектра линий
поглощения OVI. С помощью космического аппарата FUSE были получены
спектры 100 квазаров, в которых обнаружены линии OVI,
ассоциируемые с объектами (облаками) в фазе 4. Более 80 %
обнаруженных облаков не ассоциированы с высокоскоростными
HI-облаками в нашей Галактике и, следовательно, являются
структурами тепло-горячей фазы межгалактической среды. Такие
облака заполняют галактическую корону и пространство, занимаемое
Местной группой галактик. Полная масса барионов в этих облаках
оценивается при относительном содержании кислорода 0.1 от
солнечного в
.
Этого достаточно, чтобы обеспечить гравитационную связанность
Местной группы и объяснить скрытую массу в гало нашей Галактики!
Таким образом, наблюдения с помощью относительно небольшого космического телескопа FUSE привели к удивительному результату, противоречащему сложившимся представлениям. Оказывается, можно объяснить скрытую массу или значительную ее долю присутствием плохо обнаружимых, но весьма распространенных компонентов барионной составляющей Вселенной - тепло-горячей и диффузной! Эта проблема требует дополнительных исследований. Создаваемая сейчас под лидерством России международная «Всемирная Космическая Обсерватория» с телескопом диаметром 170 см. [18] - наиболее эффективный инструмент для решения этой проблемы.
<< 4. Носители скрытой массы | Оглавление | Литература >>
