宇宙「消失物質」之謎破解!神秘電波訊號揭露關鍵線索
太空
06-19
科學家長期以來一直困惑於宇宙中約半數的「重子物質」究竟藏身何處。最新研究透過分析來自深空的快速電波爆發(FRBs),終於解開了這個困擾天文學界多年的謎團。
根據6月16日發表在《自然天文學》期刊的研究,這些「消失」的重子物質其實廣泛分佈於星系間的廣袤空間中,以及環繞星系的稀薄光暈內。重子物質是構成恆星、行星等可見天體的「普通物質」,僅佔宇宙總質能的5%,其餘27%為暗物質,68%則是驅動宇宙加速膨脹的暗能量。
研究團隊利用69個FRB作為「宇宙探照燈」,測量這些毫秒級無線電閃光穿越星際空間時的衰減情況。哈佛大學天文學家Liam Connor解釋:「FRB就像穿透星際介質迷霧的光束,透過精確測量光速變化,我們能『稱重』這些原本難以觀測的物質。」
結果顯示,宇宙中約76%的重子物質存在於星系間的高溫氣體中,15%分佈於星系光暈,其餘則構成星系內部的天體與冷氣體。加州理工學院的Vikram Ravi生動比喻:「這就像透過FRB的背光觀察重子物質的陰影,雖然看不見本體,但能確定它們的存在與分佈。」
未參與研究的智利天主教大學天文學家Nicolás Tejos向《科學》雜誌表示:「FRB讓我們終於能結清這筆『重子帳目』,失蹤物質問題可說已基本解決。」
研究團隊下一步計劃運用「深度全景陣列-2000」無線電望遠鏡網路,預計每年可捕捉上萬個新FRB,進一步精確繪製宇宙物質分佈圖。