科學家終於找到宇宙中「消失的一半」普通物質!
太空
04-16
天文學家長期以來一直困惑:為什麼我們在鄰近宇宙中觀測到的普通物質,比遙遠宇宙區域少了將近一半?這些「消失的物質」與暗物質不同,它們是由我們熟悉的質子、中子等粒子組成,主要成分應該是人體水分中佔三分之二的氫原子。如今,一項突破性研究終於揭開了這個謎團。
最可能的解釋是,這些物質以極低密度的電離氣體形式存在於星系周圍。由於電離氫非常難以偵測,特別是在低密度狀態下,科學家推測它們可能分佈在體積驚人的巨大雲團中。由75位科學家組成的團隊最新測量資料支援了這個理論——他們在距離星系中心比預期遠五倍的區域發現了這些氣體,這意味著氣體分佈體積比原先估計大了125倍。
「我們認為只要觀測範圍夠遠,就能找回所有消失的氣體。」加州大學柏克萊分校的哈吉斯卡博士表示。雖然這項發現令人振奮,但研究團隊強調還需要更精確的模擬分析來確認。費拉羅博士則樂觀指出:「目前的測量結果與找到全部氣體的假設完全吻合。」
這項研究意外揭露了星系中心超大質量黑洞的活動可能比我們想像的更活躍。研究人員推測,這些電離氣體之所以能散佈到如此遙遠的距離,很可能是被黑洞劇烈噴發所推動。氣體呈現絲狀分佈而非均勻擴散的證據,進一步支援了這個新發現。
研究團隊採用創新方法:將700萬個距離地球80億光年內的紅色星系影像疊加,透過分析宇宙微波背景輻射的散射模式來定位氣體。這種技術不受氣體溫度影響,能精確測量氣體總量。費拉羅博士解釋:「宇宙微波背景就像一道背光,讓我們能『看見』氣體分佈。」
這項發現可能成為尋找暗物質的重要線索,雖然目前觀測到的氣體分佈範圍已超出暗物質引力影響的區域。研究論文已提交《物理評論快報》,並在ArXiv.org上公開徵求同儕審查。