Zum ersten Mal haben Astronomen entfernte Galaxien als "Funkeln" verwendet, um einen Teil der fehlenden Materie der Milchstraße zu lokalisieren und zu identifizieren.
Jahrzehntelang haben Wissenschaftler darüber nachgedacht, warum sie nicht die gesamte Materie im Universum so erklären können, wie es die Theorie vorhersagt. Während angenommen wird, dass der größte Teil der Masse des Universums aus mysteriöser dunkler Materie und dunkler Energie besteht, sind 5 Prozent „normale Materie“, aus der Sterne, Planeten, Asteroiden, Erdnussbutter und Schmetterlinge bestehen. Sie ist bekannt als baryonische Materie.
Direkte Messungen erklärten jedoch nur die Hälfte der erwarteten baryonischen Materie.
Yuanming Wang, ein Doktorand an der School of Physics der University of Sydney, hat eine ausgeklügelte Methode entwickelt, um die fehlende Substanz zu finden. Sie wandte ihre Technik an, um einen zuvor unentdeckten kalten Gasstrom in der Milchstraße etwa 10 Lichtjahre von der Erde entfernt zu identifizieren. Die Wolke ist etwa 1 Billion km lang und 10 Milliarden km breit, wiegt aber nur die Masse unseres Mondes.
Die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichten Ergebnisse bieten Wissenschaftlern einen vielversprechenden Weg, fehlende Materie in der Milchstraße zu finden.
"Wir vermuten, dass ein Großteil der 'fehlenden' baryonischen Materie in Form von Wolken aus kaltem Gas entweder innerhalb von Galaxien oder zwischen Galaxien vorliegt", sagte Wang, der an seiner Doktorarbeit in Astronomie an der Universität von Sydney arbeitet. „Dieses Gas kann mit herkömmlichen Methoden nicht nachgewiesen werden, da es kein eigenes sichtbares Licht aussendet und zu kalt ist, um von der Radioastronomie nachgewiesen zu werden“, sagte sie.
Astronomen haben im Weltraum nach Radioquellen gesucht, um zu sehen, wie sie "funkeln". „Wir haben fünf funkelnde Radioquellen auf einer riesigen Linie am Himmel entdeckt. Unsere Analyse zeigt, dass ihr Licht denselben kalten Gasklumpen passiert haben muss“, sagte Wang.
So wie sich sichtbares Licht beim Durchgang durch unsere Atmosphäre verändert und Sterne zum Funkeln bringt, wirkt sich beim Durchgang von Radiowellen auf Materie auch deren Helligkeit aus. Es war dieses „Flimmern“, das Wang und ihre Kollegen entdeckten.
Wasserstoff gefriert bei etwa -260 Grad, und Theoretiker haben vorgeschlagen, dass ein Teil der fehlenden baryonischen Materie des Universums in diesen Wasserstoff-„Schneewolken“ eingeschlossen sein könnte. Sie sind praktisch nicht direkt nachweisbar. „Allerdings haben wir jetzt eine Methode entwickelt, um solche Klumpen von ‚unsichtbarem‘ kaltem Gas zu identifizieren, indem wir Hintergrundgalaxien als Marker verwenden“, sagte Frau Wang.
Die Daten für die Gaswolkensuche wurden mit dem Radioteleskop CSIRO Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) in Westaustralien gewonnen.
Professor Murphy sagte: „Dies ist das erste Mal, dass mehrere ‚Szintillatoren‘ hinter derselben Wolke aus kaltem Gas entdeckt wurden. Mit ähnlichen Methoden werden wir in den nächsten Jahren mit ASKAP eine Vielzahl solcher Gase in der Struktur unserer Galaxie nachweisen können.“
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