สสารมืดที่มองไม่เห็นและพลังงานมืดคิดเป็นประมาณ 95% ของมวลและพลังงานทั้งหมดของเอกภพและส่วนใหญ่ 5% ที่ถือว่าเป็นสสารธรรมดานั้นส่วนใหญ่ยังมองไม่เห็นเช่นก๊าซที่อยู่รอบนอกของกาแลคซีซึ่งประกอบไปด้วย เรียกว่า halos

สสารธรรมดานี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยนิวตรอนและโปรตอน - อนุภาคที่เรียกว่าแบริออนซึ่งมีอยู่ในนิวเคลียสของอะตอมเช่นไฮโดรเจนและฮีเลียม มีเพียงประมาณ 10% ของสสารแบริออนิกเท่านั้นที่อยู่ในรูปของดาวฤกษ์และส่วนที่เหลือส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในช่องว่างระหว่างกาแลคซีในเกลียวของสสารที่มีการแผ่กระจายออกที่ร้อนซึ่งเรียกว่าตัวกลางระหว่างกาแล็กซี่ร้อน - ร้อน

เนื่องจากแบริออนกระจายอยู่ในอวกาศจึงเป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะได้ภาพที่ชัดเจนเกี่ยวกับตำแหน่งและความหนาแน่นของกาแลคซี เนื่องจากภาพที่ไม่สมบูรณ์นี้ว่าสสารธรรมดาอาศัยอยู่ที่ใดจึงถือได้ว่าแบริออนส่วนใหญ่ของจักรวาล "หายไป"

ขณะนี้ทีมนักวิจัยนานาชาติซึ่งมีผลงานสำคัญจากนักฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ของกระทรวงพลังงานสหรัฐ (Berkeley Lab) และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ได้ทำแผนที่ตำแหน่งของแบริออนที่หายไปเหล่านี้โดยให้การวัดที่ดีที่สุดในปัจจุบัน ที่ตั้งและความหนาแน่นรอบ ๆ กลุ่มกาแลคซี

ปรากฎว่าแบริออนอยู่ในรัศมีดาราจักรและรัศมีเหล่านี้ขยายออกไปไกลกว่าที่รุ่นยอดนิยมคาดการณ์ ในขณะที่โดยทั่วไปแล้วดาวส่วนใหญ่ของกาแลคซีแต่ละดวงจะอยู่ในบริเวณที่ห่างจากใจกลางกาแล็กซีประมาณ 100,000 ปีแสงการวัดเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสำหรับกาแลคซีกลุ่มหนึ่งแบริออนที่อยู่ห่างไกลที่สุดสามารถขยายได้ประมาณ 6 ล้านปีแสงจากพวกมัน ศูนย์.

ในทางตรงกันข้ามสสารที่ขาดหายไปนี้เป็นเรื่องที่ท้าทายยิ่งกว่าในการทำแผนที่ออกมามากกว่าสสารมืดซึ่งเราสามารถสังเกตได้ทางอ้อมผ่านผลกระทบของความโน้มถ่วงที่มีต่อสสารปกติ สสารมืดเป็นสิ่งที่ไม่รู้จักซึ่งประกอบขึ้นเป็น 27% ของจักรวาล และพลังงานมืดซึ่งกำลังขับเคลื่อนสสารในจักรวาลให้แตกต่างกันด้วยอัตราเร่งทำให้ประมาณ 68% ของจักรวาล

"มีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของสสารธรรมดาเท่านั้นที่อยู่ในรูปของดวงดาวส่วนใหญ่อยู่ในรูปของก๊าซที่โดยทั่วไปจางเกินไปกระจายเกินกว่าที่จะตรวจจับได้" เอ็มมานูเอลชาอันแชมเบอร์เลนเพื่อนหลังปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ของเบิร์กลีย์แล็บกล่าว กองและผู้เขียนนำสำหรับหนึ่งในสองเอกสารเกี่ยวกับแบริออนที่หายไปซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 15 มีนาคมในวารสารPhysical Review D.

นักวิจัยได้ใช้กระบวนการที่เรียกว่าผลกระทบของ Sunyaev-Zel"dovich ซึ่งอธิบายว่าอิเล็กตรอนของ CMB ได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างไรผ่านกระบวนการกระเจิงเมื่อพวกมันมีปฏิกิริยากับก๊าซร้อนที่อยู่รอบ ๆ กระจุกกาแลคซี

"นี่เป็นโอกาสที่ดีในการมองข้ามตำแหน่งกาแลคซีและความเร็วของกาแลคซี" Simone Ferraro เพื่อนร่วมงานในแผนกฟิสิกส์ของ Berkeley Lab ซึ่งเข้าร่วมในการศึกษาทั้งสองกล่าว "การวัดของเรามีข้อมูลเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาจำนวนมากว่ากาแลคซีเหล่านี้เคลื่อนที่เร็วเพียงใดมันจะช่วยเสริมการวัดที่หอสังเกตการณ์อื่น ๆ สร้างขึ้นและทำให้มีพลังมากยิ่งขึ้น" เขากล่าว

ทีมนักวิจัยจาก Cornell University ซึ่งประกอบด้วยผู้ช่วยศาสตราจารย์ Stefania Amodeo ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ศาสตราจารย์ Nicholas Battaglia และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Emily Moser เป็นผู้นำในการสร้างแบบจำลองและการตีความการวัดและสำรวจผลที่ตามมาของเลนส์ความโน้มถ่วงที่อ่อนแอและการก่อตัวของกาแลคซี

อัลกอริทึมของคอมพิวเตอร์ที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นควรพิสูจน์ว่ามีประโยชน์ในการวิเคราะห์ข้อมูล "เลนส์ที่อ่อนแอ" จากการทดลองในอนาคตด้วยความแม่นยำสูง ปรากฏการณ์การเปลี่ยนเลนส์เกิดขึ้นเมื่อวัตถุขนาดใหญ่เช่นกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีอยู่ในแนวเดียวกันอย่างคร่าวๆในแนวพื้นที่เฉพาะเพื่อให้การบิดเบือนความโน้มถ่วงโค้งงอและบิดเบือนแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลกว่า

การเลนส์ที่อ่อนแอเป็นหนึ่งในเทคนิคหลักที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่อทำความเข้าใจการกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาลรวมถึงการศึกษาสสารมืดและพลังงานมืด การเรียนรู้ตำแหน่งและการกระจายของสารแบริโอนิกจะทำให้ข้อมูลนี้อยู่ไม่ไกล