우주에는 아직 해명되지 않은 수수께끼가 많고, 그 대표적 인 예가 인간의 눈에는 보이지 않는 암흑 물질이라고 할 수있다. 그러나 한편으로, 인간의 "눈에 보이는 물질"에 관해서도 인류가 알 수있는 것은 전체의 60% 정도이고, 나머지 40%는 수수께끼로 되어왔다. 이번에 새롭게 도입 된 새로운 접근법은, 그 나머지 40%의 존재가 확인되기에 이르렀다고.
우주 관련 주제에 반드시 듣는다고해도 좋을 암흑 물질은, 현대의 인류가 가진 관측 방법으로는 찾을 수 없는 물질이라고 되어있다. 우주 전체의 구성을 생각했을 때, 계산상으로는 인류가 관측 할 수있는 물질, 즉 "원자"는 우주 전체의 불과 4.9%이며, 나머지 암흑 물질(26.8%)과 암흑 에너지(68.3%)에 대해 아직 대부분의 단서를 얻지 못하고 있는 상태이다.
인류가 관측 할 수있는 원자를 총칭하여 바리온이라고 하지만, 이 바리온에 대해서도 실제로 관측 할 수있는 것은 전체의 60%이며, 나머지 40%는 지금까지 어디에 존재하고 있는지 확인되지 않고있다. 이것은 "사라진 바리온 문제"라고 되어온 문제로 인류는 우주를 구성하고 있는 요소 중 약 3% 정도 밖에 그 실태를 이해하지 못한 것이다.
이 보이지 않는 "다크 바리온"에 대한 연구가 진행되어 왔다는데, 마침내 그 모습 같은 것이 확인되었다. 광대한 우주에서 물질은 "별"과 그 집합체 인 "갤럭시", 그리고 은하가 모인 "초 은하단"등의 형태로 모여 있다. 그리고 이 초 은하단은 우주 공간에 균일하게 존재하는 것이 아니라, 비행기의 벽과 같은 상태로 분포하고 있으며, 은하 필라멘트라고 한다.
또한, 은하 필라멘트가 모인 구조는 그냥 비누 거품때 거품의 집합같은 상태로, 우주의 대규모 구조라고 부른다. 우주의 대규모 구조는, 이 우주에서 가장 큰 구조물로 되어있다.
우주 물리학은, 이 구조에 모여있는 물질의 질량을 요청함으로써 우주의 역학을 풀려고 했지만, 그 실태가 밝혀지면서 "보이는 물질에 의한 힘만으로는 실제 우주 상태를 설명 할 수없다"라는 딜레마가 생기게되었다. 그것으로 이끌어지게 된 것이 "암흑 물질"과 "암흑 에너지"라는 개념이며, 우주에서 가장 큰 수수께끼로 되어온 것이지만, 그것과 병행하여 "사라진 바리온 문제"도 우주의 수수께끼로 존재하고 있다.
그 수수께끼를 해명하게 된 것은, 이탈리아 로마에있는 National Institute for Astrophysics(천체 물리학 연구소)의 Fabrizio Nicastro 씨 등에 의한 연구팀의 새로운 접근 방식이었다. 일반적으로 사라진 바리온의 정체로 생각되어져 있는 온도 100만 켈빈 이상의 은하 간 가스 "중 고온 은하간 물질"(warm-hot intergalactic medium, WHIM)을 검출 할 때, 수소 원자가 특정한 파장 빛을 흡수하는 모습을 관찰하여 그 모습을 이끌어냈다. 그러나 초고온 상태의 수소 원자는 양성자와 전자가 플라즈마 상태가 되는 것으로, 빛을 흡수하지 않는 상태가 되어 버리는 것.
그래서 연구팀은, 수소 원자 대신에 전자를 8개 가진 산소 원자에 초점을 맞춤으로서 알 수없는 WHIM 검색을 시도했다. 이 방법으로 지구에서 매우 멀리 떨어진 천체 "퀘이사"로부터의 빛이 산소 원자에 의해 변화를 일으키는 모습을 관찰하는 것으로 되어 있으며, 기존의 방법으로는 찾아 낼 수 없었던 WHIM의 존재를 파악하는 것이 가능하다는 것.
우주의 모든 방향에서 주어진 퀘이사의 빛에 대해 분석을 실시한 결과, "사라진 바리온 문제"로 누락 된 영역을 훌륭하게 보완하는 뎅터를 얻을 수 있었다고 한다.
이 연구는 ESA(유럽 우주기구)가 2009년에 발사, 2013년까지 운용되어져 온 우주 망원경 "플랑크"에 의해 얻어진 데이터를 분석 한 것이다. 앞으로는 더욱 고성능 차세대 X선 관측 장치와 자외선 망원경 등을 이용해 보다 많은 퀘이사를 정밀하게 관측하여 보다 자세한 바리온의 모습을 해명할 것으로 기대되고 있다.
