撰文| Leah Crane

翻譯| 戴晨

審校| 吳非

宇宙由約70%的暗能量、23%的暗物質(zhì)和4.6%的普通物質(zhì)，或者說重子物質(zhì)所構(gòu)成。你可能聽說過科學(xué)家們正在尋找暗物質(zhì)，一種彌漫在整個宇宙中神秘物質(zhì)。各國研究人員動用了各種大型探測設(shè)備，至今仍未找到它的蹤影。但實(shí)際上，即使對于普通物質(zhì)，我們也沒有完全掌握其蹤跡——根據(jù)我們的宇宙模型，宇宙中有近一半的普通物質(zhì)還沒有被探測到。

近日，兩個獨(dú)立的小組分別發(fā)現(xiàn)了這些失蹤的重子。它們通過絲線狀的，熱的彌散氣體將星系聯(lián)系起來。這種物質(zhì)被稱為溫?zé)嵝窍惦H物質(zhì)（warm-hot intergalactic matter）。

“消失的重子的問題被解決了，”法國奧爾賽空間天體研究所（Institute of Space Astrophysics）的Hideki Tanimura說道。他領(lǐng)導(dǎo)了其中一個小組。另一個小組則由英國愛丁堡大學(xué)（University of Edinburgh）的Anna de Graaff領(lǐng)導(dǎo)。兩個小組的研究結(jié)果均已發(fā)表在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。

因?yàn)檫@種氣體非常稀薄，且溫度不足以被X射線望遠(yuǎn)鏡探測到，因此在此之前沒有人觀測到這種氣體。

“沒有什么最佳觀測點(diǎn)，我們已經(jīng)發(fā)明的儀器中沒有能直接觀察到這種氣體的，”倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London）的Richard Ellis說，“迄今為止，這種氣體的存在仍然是一種猜想?！?/p>

因此，這兩個小組需要尋找另外方法來確定這些絲狀的氣體是否真實(shí)存在。

兩個團(tuán)隊(duì)都利用了“蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應(yīng)（Sunyaev-Zel’dovich effect，簡稱SZ效應(yīng)）。這種效應(yīng)在宇宙大爆炸留下的光（也就是宇宙微波背景輻射）通過熱氣體的時候發(fā)生。在宇宙膨脹的過程中，宇宙微波背景輻射中的光子波長變長，且冷卻到接近絕對零度。當(dāng)這種光子與電子發(fā)生碰撞，它們重新獲得能量，波長會小幅地變短，這會在宇宙微波背景輻射上留下一個昏暗的斑點(diǎn)。

2015年，普朗克衛(wèi)星繪制了一幅可觀測宇宙內(nèi)的宇宙微波背景輻射圖。因?yàn)檫@些星系之間的卷須狀氣體是如此的分散，它們造成的昏暗的斑點(diǎn)很難直接從圖像上看到。

Planck CMB