Он проявляется так - реликтовое излучение, оставшееся после Большого взрыва, проходит сквозь ионизированный газ, взаимодействуя с его электронами. Это создаёт едва заметные искажения в температуре реликтового фона, которые можно измерить. Как свет фонаря рассеивается в тумане, так и газ выдаёт своё присутствие.
Учёные
в своём исследовании объединили данные спектроскопического прибора Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), который составил 3D-карту из 7 миллионов галактик, расположенных в 8 миллиардах световых лет от Земли, и Атакамского космологического телескопа (ACT), который зафиксировал микроволновое излучение вокруг этих галактик с рекордной точностью.
Сопоставив эти данные, учёные обнаружили, что каждая галактика окружена гигантским гало ионизированного водорода. Эти гало простираются на сотни тысяч световых лет и содержат в себе примерно столько же массы, сколько сами галактики. Например, вокруг Млечного Пути и соседних Магеллановых Облаков газовое облако оказалось настолько обширным, что соединяет их в единую структуру.
Оказалось, что формирование таких гало связано с активностью сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик. Когда чёрная дыра поглощает вещество, она выбрасывает часть газа на огромные расстояния — в пять раз дальше, чем считалось ранее. Раньше астрономы предполагали, что газ затем довольно быстро возвращается в галактику, но новые данные указывают на то, что он надолго остаётся в гало, следуя за нитями из тёмной материи и газа, соединяющих галактики.
Открытие стало возможным благодаря глубокому компьютерному анализу миллионов изображений. Например, на кадрах с ACT жёлтые пятна в центре — это следы рассеянного излучения, а сами галактики в видимом свете занимают лишь несколько пикселей.
Решение загадки пропавшего вещества не только закрывает многие пробелы в стандартной космологической модели, но и меняет наши представление об эволюции галактик. Только теперь стало очевидно, что чёрные дыры гораздо активнее влияют на внешнюю среду, а газ распределён не равномерно, а вдоль ранее невидимых нитей Вселенной.