Artistieke illustratie van een hete gas-halo die de Melkweg en de Magelhaense Wolken omhult (NASA / CXC / M.Weiss; NASA / CXC / Ohio State / A.Gupta et al.)
Ons sterrenstelsel - en ook de nabijgelegen grote en kleine Magelhaense wolken - lijkt te zijn omgeven door een enorme halo van heet gas, honderden keren heter dan het oppervlak van de zon en met een equivalente massa van maximaal 60 miljard zonnen, wat suggereert dat andere sterrenstelsels kunnen op dezelfde manier worden omvat en geven een aanwijzing voor het mysterie van de ontbrekende baryons van de melkweg.
De bevindingen zijn vandaag gerapporteerd door een onderzoeksteam dat gebruikmaakt van gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory.
In de weergave van de kunstenaar hierboven wordt ons Melkwegstelsel gezien in het midden van een wolk van heet gas. Deze wolk is gedetecteerd in metingen die met Chandra zijn gedaan, evenals met het XMM-Newton-ruimtetelescoop van de European Space Agency en de Japanse Suzaku-satelliet. De afbeelding laat zien dat het zich naar buiten uitstrekt over 300.000 lichtjaar - en het kan zelfs nog groter zijn.
Terwijl ze honderden miljoenen lichtjaren van verre heldere röntgenbronnen observeerden, ontdekten de onderzoekers dat zuurstofionen in de directe omgeving van onze melkweg sommige van de röntgenstralen "selectief absorbeerden". Vervolgens konden ze de temperatuur meten van de halogeen gas die verantwoordelijk is voor de absorptie.
De wetenschappers bepaalden dat de temperatuur van de halo tussen 1 miljoen en 2,5 miljoen Kelvin ligt - een paar honderd keer heter dan het oppervlak van de zon.
Maar zelfs met een geschatte massa ergens tussen 10 miljard en 60 miljard zonnen, is de dichtheid van de halo op die schaal nog steeds zo laag dat elke vergelijkbare structuur rond andere sterrenstelsels aan detectie zou ontsnappen. Toch zou de aanwezigheid van zo'n grote halo van heet gas, indien bevestigd, kunnen onthullen waar de ontbrekende baryonische materie in ons sterrenstelsel zich heeft verborgen - een mysterie dat astronomen al meer dan een decennium teistert.
Los van donkere materie of donkere energie, werd het probleem van ontbrekende baryonen ontdekt toen astronomen het aantal atomen en ionen schatten dat 10 miljard jaar geleden in het heelal aanwezig zou zijn geweest. Maar de huidige metingen leveren slechts ongeveer de helft op van 10 miljard jaar geleden, wat betekent dat op de een of andere manier bijna de helft van de baryonische materie in het heelal sindsdien is verdwenen.
Recente studies hebben aangetoond dat de ontbrekende materie vastzit in het komische web - enorme wolken en strengen van gas en stof die sterrenstelsels en galactische clusters omringen en verbinden. De bevindingen die Chandra vandaag heeft aangekondigd, ondersteunen dit en suggereren dat de ontbrekende ionen rond andere sterrenstelsels zouden kunnen worden verzameld in vergelijkbare hete halo's.
Hoewel eerdere studies op halo's van warm gas hebben gewezen die zowel in ons melkwegstelsel als in andere bestaan, toont dit nieuwe onderzoek een veel heterere, veel massievere halo dan ooit is waargenomen.
"Ons werk toont aan dat, voor redelijke waarden van parameters en met redelijke veronderstellingen, de Chandra-waarnemingen een enorm reservoir van heet gas rond de Melkweg impliceren", zei co-auteur Smita Mathur van de Ohio State University in Columbus. 'Het kan zich een paar honderdduizend lichtjaar uitstrekken rond de Melkweg of het kan zich verder uitstrekken tot in de omliggende lokale groep melkwegstelsels. Hoe dan ook, de massa lijkt erg groot. '
Lees hier het volledige persbericht van NASA en lees hier meer over de Chandra-missie. (De paper van het team is te vinden op arXiv.org.)
Inzetafbeelding: NASA's Chandra-ruimtevaartuig (NASA / CXC / NGST)
OPMERKING: de eerste plaatsing van dit verhaal vermeldde dat deze halo donkere materie zou kunnen zijn. Dat was onjuist en niet gesuggereerd door het eigenlijke onderzoek, aangezien donkere materie niet-baryonische materie is, terwijl het hete gas in de halo baryonische - dat wil zeggen 'normale' - materie is. Bewerkt. - JM
