目前獲得科學(xué)家們普遍認(rèn)可的大爆炸理論認(rèn)為,我們的宇宙由68.3%的暗能量,26.8%的不可見的暗物質(zhì),及4.9%的普通物質(zhì)組成。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),我們平時(shí)所見的星系、恒星及星系中五彩繽紛的氣體塵埃,僅占普通物質(zhì)的10%,大部分的重子物質(zhì)都不知所蹤,因而成為著名的重子缺失之謎。找到這些失蹤的重子,將為解開宇宙起源的基本問題提供重要的新見解。 2012年,一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大量重子存在于星系間彌漫的高度電離的氣體云中,這種氣體云溫度高達(dá)上百萬(wàn)度,以X光形式向外輻射,但太過稀薄而難以觀測(cè)到,因而被稱為溫?zé)嵝窍甸g介質(zhì)(WHIM),約占宇宙重子總數(shù)的60%。而NASA的一組科學(xué)家則發(fā)現(xiàn),銀河系被一團(tuán)巨大的熱氣暈包圍,直徑數(shù)十萬(wàn)光年,質(zhì)量達(dá)100億到600億太陽(yáng)質(zhì)量,溫度在100萬(wàn)到250萬(wàn)度之間,也可解釋部分缺失的重子之謎。 那么還有30%的重子到哪兒去了呢? 意大利天體物理研究所和美國(guó)哈佛-史密森天體物理中心科學(xué)家們組成的一個(gè)國(guó)際研究小組為找到這些失蹤的重子,利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和歐洲空間局的XMM-牛頓衛(wèi)星,分析了類星體1ES 1553的電磁輻射。 類星體是一種遙遠(yuǎn)的極度明亮的天體,當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的氣體墜入星系中心的超大質(zhì)量黑洞時(shí),能量會(huì)以電磁輻射的形式被釋放出來(lái),成為宇宙中最亮的天體,可以超過其宿主星系中所有恒星的亮度,即使在數(shù)十億光年外也能看見。 ? 類星體發(fā)出的明亮光線有助于科學(xué)家們觀察它和我們太陽(yáng)系之間遼遠(yuǎn)的宇宙空間,研究人員發(fā)現(xiàn)了一些高度電離的氧氣特征,呈網(wǎng)狀的氣體絲,溫度在幾千到幾百萬(wàn)度之間。研究人員根據(jù)這種氣體絲的密度,推斷它們?cè)谡麄€(gè)宇宙空間都存在的話,其質(zhì)量正好相當(dāng)于失蹤的30%重子。這就意味著,我們可見的所有星系、恒星等物質(zhì),其實(shí)只占正常物質(zhì)的一小部分,并且被這些網(wǎng)狀細(xì)絲和氣體云緊緊纏繞,只有它們重量的1/9。 研究人員認(rèn)為,這項(xiàng)研究如果成立,將成為檢驗(yàn)大爆炸理論的關(guān)鍵支柱,可以計(jì)算出元素周期表中氫、氦及其它所有元素的重子普查數(shù)據(jù)。研究人員希望通過對(duì)其它類星體輻射的分析來(lái)證實(shí)他們的發(fā)現(xiàn)。 研究結(jié)果發(fā)表在6月20日《自然》雜志上。 |
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