研究人員已經找到了隱藏在宇宙中的最後一個普通物質寶庫
研究人員已經找到了隱藏在宇宙中的最後一個普通物質寶庫。
科羅拉多大學博爾德分校的研究人員幫助發現了隱藏在宇宙中的普通物質的最後一個儲藏庫。
普通物質,或者說「重子」,構成了存在的所有物質,從恆星到黑洞的核心。但直到現在,天體物理學家們還只能找到理論家們預測的大爆炸產生的大約三分之二的物質。
在新的研究中,一個國際研究小組確定了丟失的第三個星系,在星系之間的空間中發現了它。這項研究的合著者、古柏得大學的邁克爾·舒爾說,在大約100萬攝氏度的溫度下,失去的物質以氧氣絲的形式存在。
這一發現是天體物理學的重要一步。「這是測試大爆炸理論的關鍵支柱之一:計算出氫、氦以及元素周期表中其他元素的重子數量,」天體物理和行星科學系的Shull說。
這項將於6月20日在《自然》雜誌上發表的新研究是由義大利天體物理研究所(INAF)的法布里齊奧·尼科斯特羅和哈佛-史密森天體物理中心領導的。
研究人員的一個好主意在哪裡可以找到大部分的普通物質宇宙中——而不是與暗物質混淆,科學家還沒有找到:約10%位於星系,接近60%的雲擴散氣體隔星系。
2012年,舒爾和他的同事們預測,丟失的30%重子很可能是在一個叫做「熱星系間介質」(心血來潮)的類似網路的空間模式中。Charles Danforth, APS的一名研究助理,對這些發現做出了貢獻,也是這項新研究的合著者之一。
為了在星系之間尋找該區域丟失的原子,國際研究小組在一個名為1ES 1553的類星體(星系中心的一個黑洞,正在消耗和噴射大量氣體)上發現了一系列的衛星。「這基本上是一個非常明亮的太空燈塔,」舒爾說。
科學家們可以通過記錄類星體的輻射是如何穿過空間來收集大量信息,有點像水手在霧中看到燈塔。首先,研究人員使用哈勃太空望遠鏡上的宇宙起源攝譜儀來了解他們可能在哪裡找到丟失的重子。接下來,他們利用歐洲航天局的x射線多鏡任務(XMM-Newton)衛星回到了這些重子上。
研究小組在類星體和我們的太陽系之間發現了一種高度電離的氧氣氣體的特徵,這種氣體的密度足夠大,當我們把它外推到整個宇宙時,它佔了普通物質的最後30%。
「我們找到了失蹤的重子。」
他懷疑星系和類星體在數十億年的時間裡把這些氣體吹進了太空深處。舒爾補充說,研究人員需要通過將衛星指向更明亮的類星體來證實他們的發現。
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