科羅拉多大學(xué)所屬的博爾德分校的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“迷失的物質(zhì)”，它們是在宇宙中潛藏的最后一部分普通物質(zhì)。普通物質(zhì)粒子又被稱為“重子”，宇宙中的所有物體都是由重子構(gòu)成的，從行星、恒星到黑洞的核心如此奇點都是，直到目前為止，天文學(xué)家在宇宙中發(fā)現(xiàn)了大約三分之二的普通物質(zhì)，剩下了三分之一的普通物質(zhì)，它們是未有發(fā)現(xiàn)的“迷失的重子”。天體物理學(xué)家普遍認為，所有的自然物質(zhì)通過宇宙大爆炸的方式產(chǎn)生。

《自然》雜志發(fā)表了一項研究成果，一支國際化的天文團隊發(fā)現(xiàn)了剩余的三分之一部分的普通物質(zhì)，迷失的普通物質(zhì)分布在星系之間的太空區(qū)域，形成了氧原子的絲狀網(wǎng)，當(dāng)它們靠近類星體時，普通物質(zhì)的溫度達到了大約100萬攝氏度。科羅拉多大學(xué)的天體物理學(xué)和行星科學(xué)系的研究人員邁克爾·薩爾解釋說，新的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志了科學(xué)團隊在天體物理學(xué)領(lǐng)域取得了重要性的突破，找到了剩余的普通物質(zhì)。

宇宙大爆炸理論有了關(guān)鍵性證據(jù)的支持，新的發(fā)現(xiàn)化解了一個宇宙學(xué)的難題，在元素周期表中，由氫、氦和其它一切重子元素的數(shù)量是如何構(gòu)成的？天文學(xué)家已經(jīng)有了觀測的方案，他們清楚地知道在宇宙的什么地方去發(fā)現(xiàn)大部分的普通物質(zhì)，大約有10%的普通物質(zhì)分布在星系的內(nèi)部，大約有60%的普通物質(zhì)分散在星系之間的氣體云，剩余的大約30%的普通物質(zhì)很可能窩藏在廣袤的星系太空。

2012年，科羅拉多大學(xué)的薩爾和他的同事預(yù)測了迷失的大約30%的重子物質(zhì)或普通物質(zhì)，它們在太空編織成了絲狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對太空中迷失重子的直接探測非常難，它們編織成了宇宙的絲狀網(wǎng)，科學(xué)家遇到了一個棘手的問題，迷失的普通物質(zhì)有很大的溫度起伏，從幾千度到幾百萬度的溫度差值都有，靠近了類星體和星系的絲狀物質(zhì)有極高的溫度，遠離類星體和星系的絲狀物質(zhì)則有很低的溫度。大多數(shù)的絲狀網(wǎng)物質(zhì)沒有吸收很多的輻射能量，它們遠離了星系中的輻射源，發(fā)出了極其微弱的光芒。天體物理學(xué)家將這些絲狀物質(zhì)稱為溫?zé)帷獦O熱的星際介質(zhì) (WHIM)。

在星系之間搜索“迷失的原子”或迷失的普通物質(zhì)，一支由多個國家的科學(xué)家組成的項目團隊使用了一系列的探測衛(wèi)星，他們將觀測目標(biāo)對準(zhǔn)了一個被稱為1ES 1553的類星體，這個類星體被數(shù)十萬顆恒星包裹得嚴嚴實實，在類星體的中心潛伏一個超大質(zhì)量的黑洞，類星體1ES 1553正在吞噬大量的氣體物質(zhì)，與此同時，黑洞由于“消化不良”而噴出了大量的氣體物質(zhì)，類星體的噴流勾畫出一個氣柱狀的外形，黑洞的大噴發(fā)看上去好似一個在太空中巍然屹立的明亮燈塔。天文學(xué)家記錄了類星體噴流的數(shù)據(jù)，噴流“燈柱”穿越了太空，留下了黑洞“大輻射”的信息，好似一名水手的眼睛透過了水面的迷霧，看見了為船只導(dǎo)航的燈塔。

科學(xué)團隊的研究人員使用了搭載在哈勃太空望遠鏡上的“宇宙起源光譜儀”，通過太空儀器收集迷失的重子或普通物質(zhì)的線索，研究人員還使用了歐洲航天局的XMM——牛頓望遠鏡或X——射線多鏡使命衛(wèi)星，更加鎖定潛藏的重子物質(zhì)，他們收到了由高度電離化的氧氣原子發(fā)出的信號，密密麻麻的氧原子氣體分散在類星體內(nèi)，也分布在我們太陽系內(nèi)的太空區(qū)域，分布的密度足夠高，滿足了理論預(yù)測的數(shù)量，也就是說，宇宙中有30%未知的重子或普通物質(zhì)。天文團隊沒能回答一個十分棘手的問題，為何由氧氣體構(gòu)成的絲網(wǎng)物分布在星系之間十分空曠的區(qū)域？似乎有某種未知的分布機制，絲狀的氧元素物質(zhì)在某種機制的調(diào)配下分散到了離其它普通物質(zhì)十分遙遠的太空區(qū)域。

（編譯：2021-6-22）

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