“迷失的物质”占到普通物质的三分之一

科罗拉多大学所属的博尔德分校的天文学家发现了“迷失的物质”，它们是在宇宙中潜藏的最后一部分普通物质。普通物质粒子又被称为“重子”，宇宙中的所有物体都是由重子构成的，从行星、恒星到黑洞的核心如此奇点都是，直到目前为止，天文学家在宇宙中发现了大约三分之二的普通物质，剩下了三分之一的普通物质，它们是未有发现的“迷失的重子”。天体物理学家普遍认为，所有的自然物质通过宇宙大爆炸的方式产生。

《自然》杂志发表了一项研究成果，一支国际化的天文团队发现了剩余的三分之一部分的普通物质，迷失的普通物质分布在星系之间的太空区域，形成了氧原子的丝状网，当它们靠近类星体时，普通物质的温度达到了大约100万摄氏度。科罗拉多大学的天体物理学和行星科学系的研究人员迈克尔·萨尔解释说，新的发现标志了科学团队在天体物理学领域取得了重要性的突破，找到了剩余的普通物质。

宇宙大爆炸理论有了关键性证据的支持，新的发现化解了一个宇宙学的难题，在元素周期表中，由氢、氦和其它一切重子元素的数量是如何构成的？天文学家已经有了观测的方案，他们清楚地知道在宇宙的什么地方去发现大部分的普通物质，大约有10%的普通物质分布在星系的内部，大约有60%的普通物质分散在星系之间的气体云，剩余的大约30%的普通物质很可能窝藏在广袤的星系太空。

2012年，科罗拉多大学的萨尔和他的同事预测了迷失的大约30%的重子物质或普通物质，它们在太空编织成了丝状网结构，对太空中迷失重子的直接探测非常难，它们编织成了宇宙的丝状网，科学家遇到了一个棘手的问题，迷失的普通物质有很大的温度起伏，从几千度到几百万度的温度差值都有，靠近了类星体和星系的丝状物质有极高的温度，远离类星体和星系的丝状物质则有很低的温度。大多数的丝状网物质没有吸收很多的辐射能量，它们远离了星系中的辐射源，发出了极其微弱的光芒。天体物理学家将这些丝状物质称为温热——极热的星际介质 (WHIM)。

在星系之间搜索“迷失的原子”或迷失的普通物质，一支由多个国家的科学家组成的项目团队使用了一系列的探测卫星，他们将观测目标对准了一个被称为1ES 1553的类星体，这个类星体被数十万颗恒星包裹得严严实实，在类星体的中心潜伏一个超大质量的黑洞，类星体1ES 1553正在吞噬大量的气体物质，与此同时，黑洞由于“消化不良”而喷出了大量的气体物质，类星体的喷流勾画出一个气柱状的外形，黑洞的大喷发看上去好似一个在太空中巍然屹立的明亮灯塔。天文学家记录了类星体喷流的数据，喷流“灯柱”穿越了太空，留下了黑洞“大辐射”的信息，好似一名水手的眼睛透过了水面的迷雾，看见了为船只导航的灯塔。

科学团队的研究人员使用了搭载在哈勃太空望远镜上的“宇宙起源光谱仪”，通过太空仪器收集迷失的重子或普通物质的线索，研究人员还使用了欧洲航天局的XMM——牛顿望远镜或X——射线多镜使命卫星，更加锁定潜藏的重子物质，他们收到了由高度电离化的氧气原子发出的信号，密密麻麻的氧原子气体分散在类星体内，也分布在我们太阳系内的太空区域，分布的密度足够高，满足了理论预测的数量，也就是说，宇宙中有30%未知的重子或普通物质。天文团队没能回答一个十分棘手的问题，为何由氧气体构成的丝网物分布在星系之间十分空旷的区域？似乎有某种未知的分布机制，丝状的氧元素物质在某种机制的调配下分散到了离其它普通物质十分遥远的太空区域。

（编译：2021-6-22）

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