Bariony w niskich gęstościach
W ostatnich latach dane doświadczalne w coraz większym stopniu wskazują na to, że wszechświat zdominowany jest przez ciemną materię, a zaledwie 5% to zwyczajna materia barionowa. Jednak w przeciwieństwie do ciemnej materii, bariony — np. neutrony i protony — są wykrywalne. Ich transformacje i uwalnianie towarzyszącej energii to główne elementy pozwalające śledzić ewolucję galaktyk i ich gwiazd. Zespół finansowanego ze środków UE projektu przyjął, że większość materii barionowej znajduje się w nieznacznie zbadanym środowisku międzygalaktycznym. W celu zbadania właściwości materii barionowej w halo galaktyk, zainicjowano projekt "Diffuse baryons in space" (DIFFUSE BARYONS). Halo, jako magazyn wszelkiej materii wyemitowanej z galaktyk, przenoszą w sobie wyjątkowe informacje o historii energii i produkcji metalu. Ze względu na ich niską jasność, szczegółowe zbadanie ich właściwości fizycznych było możliwe jedynie przy użyciu dużych zdjęć pomiarowych, zarówno naziemnych, jak i kosmicznych. Zespół projektu DIFFUSE BARYONS przyjrzał się właściwościom absorpcji i emisji zimnego gazu na obrzeżach galaktyk. Obserwując pary kwazarów i galaktyk, naukowcy odkryli ślady neutralnego wodoru i zjonizowanego magnezu ciągnącego się na odległości do 100 kiloparseków. Halo zimnego gazu były bardziej rozszerzone wokół galaktyk aktywnych. Wydawało się, że im wyższa aktywność w galaktyce, tym szersza powłoka wokół galaktyk. Jest to nowa cecha charakterystyczna aktywności związanej z powstawaniem gwiazd w galaktykach, której towarzyszą wypływy kończące się w rozszerzonym halo, a nawet uchodzące do środowiska międzygalaktycznego, wzbogacając je w metale. Zespół DIFFUSE BARYONS, dokonując postępów w swoich badaniach, przyjrzał się skutkom, jakie wysoka gęstość gazu blisko kwazarów wywiera na dynamikę wypływów gazu nieco dalej w środowisku międzygalaktycznym. Obliczenia pokazały, że stan termiczny gazu bardzo różni się od tego, co zwykle przyjmuje się w dużych skalach. Oczekuje się, że współistnienie szerokiego zakresu poziomów jonizacji może mieć poważne konsekwencje dla interpretacji danych astronomicznych. W czasie realizacji projektu DIFFUSE BARYONS, grupa astrofizyczna Uniwersytetu Haifa w Izraelu została znacznie rozszerzona. Kilkoro absolwentów, stypendystów po studiach doktoranckich i asystentów badawczych współpracowało ze sobą, by lepiej zrozumieć zjawisko rozproszonego gazu międzygalaktycznego w ekstremalnych warunkach astrofizycznych.
Słowa kluczowe
Bariony, galaktyki, ciemna materia, przestrzeń kosmiczna, kwazary, powstawanie gwiazd