關(guān)于宇宙，始終有一個(gè)令人類(lèi)不安的問(wèn)題：宇宙中的高達(dá)90%的物質(zhì)似乎都消失不見(jiàn)了。
如今，天文學(xué)家首次探測(cè)到了大約一半這些宇宙中消失的物質(zhì)。毫無(wú)疑問(wèn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于解答這個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)的悖論。
探測(cè)的困難首先來(lái)自于對(duì)宇宙大爆炸后剩余的射線的測(cè)量。而這一測(cè)量將能讓科學(xué)家們計(jì)算出宇宙中存在多少物質(zhì)以及以什么形式存在。
測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，宇宙中大約5%的物質(zhì)是以普通形式存在的，而剩余的物質(zhì)則是暗物質(zhì)和暗能量。
暗物質(zhì)從來(lái)沒(méi)有被直接觀察過(guò)，暗能量的本質(zhì)對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)更是個(gè)迷。盡管監(jiān)測(cè)到了宇宙中有約5%的普通物質(zhì)，但其復(fù)雜程度也超出了科學(xué)家的想象。
科學(xué)家抬起頭數(shù)了數(shù)天空中所有能觀察到物體——星星、星球、銀河等，然而，這些僅僅只占到了宇宙中物質(zhì)的十分之一到十五分之一。
這就是著名的“失蹤的重子之謎”。
在現(xiàn)代粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型理論中，重子是一種顆粒，就像質(zhì)子和中子一樣，是由三個(gè)夸克（或者三個(gè)反夸克組成反重子）組成的復(fù)合粒子，組成了宇宙中99.9%已知的原子。
英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院天體物理學(xué)教授Richard Ellis表示，“人們都一直認(rèn)為（宇宙中）有些物質(zhì)不見(jiàn)了，因此提出了‘它們?nèi)ツ膬毫?？’的疑?wèn)”。
對(duì)此，科學(xué)家提出了各種各樣的理論進(jìn)行解釋?zhuān)渲凶顝V為人知的觀點(diǎn)認(rèn)為，這是一種漂浮于星系之間的重子物質(zhì)，普通設(shè)備無(wú)法看見(jiàn)它。
宇宙中的銀河系分布呈現(xiàn)一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，科學(xué)家推測(cè)消失的重子可能漂浮在這張宇宙網(wǎng)中分散的氣體燈絲中和連接銀河系的空白地帶里。
科學(xué)家模擬出星系和星系團(tuán)在被稱(chēng)作“宇宙網(wǎng)”的長(zhǎng)纖維絲狀的結(jié)構(gòu)中的形成過(guò)程
近日，據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，最新的研究結(jié)果證實(shí)了這一推測(cè)。
科學(xué)家利用一種被稱(chēng)為“桑亞弗-捷爾多維奇的效應(yīng)”的現(xiàn)象——大爆炸后留下的光在穿過(guò)熱氣體時(shí)，會(huì)“灑下”一些電子到氣體中，在宇宙微波背景輻射中留下“蛛絲馬跡”。
理論顯示，這些氣體燈絲大概有上百萬(wàn)度的高溫，在這溫度下，氣體霧團(tuán)散射嚴(yán)重，這些“蛛絲馬跡”無(wú)法直接觀測(cè)到。
“麻煩在于，在這不不同尋常的溫度下，我們并不能看見(jiàn)氣體燈絲”，Richard Ellis說(shuō)道。
宇宙大爆炸殘留下的射線構(gòu)成的地圖，科學(xué)家推測(cè)消失的重子可能漂浮在這張宇宙網(wǎng)中分散的氣體燈絲中和連接銀
因此，研究人員將普朗克觀測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)堆疊在由斯隆數(shù)字巡天項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的觀察最詳盡的3D宇宙網(wǎng)狀地圖中，使單股微弱的重子能被觀測(cè)到。
目前，來(lái)自英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)和法國(guó)空間天體物理學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)都發(fā)現(xiàn)了間接的證據(jù)證明星系間這些氣體細(xì)絲的存在，并分別指出這些氣體細(xì)絲的密度是普通物質(zhì)的3倍和6倍左右。
研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，由于他們研究的星系之間的距離不同，因此，密度的差異合情合理。
這也是科學(xué)家首次確定無(wú)疑地探測(cè)到這些重子物質(zhì)的存在。
Richard Ellis教授雖然兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都沒(méi)有加入，但他將這樣的發(fā)現(xiàn)稱(chēng)為“振奮人心的”。
“這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究報(bào)告成果顯著，被廣泛討論，人們相當(dāng)興奮”，Richard Ellis表示。
“氣體細(xì)絲真的就在那兒”。
黑洞
然而，最初的測(cè)量方式并不適用于所有的普通物質(zhì)，有人還認(rèn)為，除開(kāi)普通物質(zhì)，宇宙中剩下的部分可能是由尚未觀察到的、有毒的物質(zhì)組成，譬如黑洞、暗星。
此外，還有天文學(xué)家對(duì)此次的研究結(jié)果持謹(jǐn)慎態(tài)度。
天文學(xué)家J. Michael Shull就表示，“他們對(duì)于線狀的氣體恰好分布在兩個(gè)星系之間的視線上的假設(shè)很可能是錯(cuò)誤的”。
他認(rèn)為，“物質(zhì)更有可能以一種更復(fù)雜的三維排列方式分布于星系間”。
天文學(xué)家Renyue Cen則說(shuō)，“也許，我們還需要等待下一代、更大的X射線望遠(yuǎn)鏡來(lái)最終確定所有失蹤的重子物質(zhì)”。
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