Ein internationales Forscherteam hat die fehlenden 50 Prozent der sichtbaren Materie im Universum entdeckt. Es stellte sich heraus, dass Materie zwischen Galaxien und galaktischen Clustern dicht gepackt ist. Der Forschungsvorabdruck wird im Repository von arXiv.org veröffentlicht.
Nach dem kosmologischen Modell Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM) ist das Universum zu mehr als 95 Prozent mit dunkler Materie und dunkler Energie gefüllt. Gewöhnliche (baryonische) Materie, bestehend aus Protonen und Neutronen, macht nur 4,6 Prozent aus. Beobachtungen zeigen jedoch, dass Sterne, das interstellare Medium und das heiße Gas galaktischer Cluster (Cluster) nur 50 Prozent der theoretischen Menge an baryonischer Materie enthalten.
Die Materie im Universum bildet ein dreidimensionales Netzwerk, dessen Knoten unter dem Einfluss der Schwerkraft gebildet werden. Diese Knoten, die aus Galaxien oder großen galaktischen Clustern und dunkler Materie bestehen, sind durch fadenförmige Strukturen verbunden. Die Ergebnisse der hydrodynamischen Modellierung zeigten, dass sich der fehlende Teil der gewöhnlichen Materie zwischen Galaxien und Clustern befinden sollte. Es wird die warm-heiße intergalaktische Umgebung (WHIM) genannt. Aufgrund seiner sehr geringen Dichte ist es jedoch schwierig zu erkennen.
Die Forscher analysierten Daten aus dem Planck-Observatorium, um den kosmischen Mikrowellenhintergrund (Reliktstrahlung oder CMB) zu untersuchen, der nach der Transparenz des Universums für Wärmestrahlung zurückbleibt. Wissenschaftler suchten nach Veränderungen im Hintergrund, die durch den Durchgang von CMB-Photonen durch ein warm-heißes intergalaktisches Medium verursacht wurden, das sich zwischen den leuchtend roten Galaxien (Luminous Red Galaxies) befinden könnte. Dieses Phänomen wird als Sunyaev-Zeldovich-Effekt bezeichnet.
Insgesamt wurden 260.000 Galaxien untersucht. Es stellte sich heraus, dass in den fadenförmigen Strukturen zwischen ihnen die baryonische Materie um ein Vielfaches dichter ist als der Durchschnitt im Universum.
