天體物理學(xué)家認為，組成恒星、行星和星系大約40%的普通物質(zhì)仍然沒有被探測到，它們以熱氣的形式隱藏在復(fù)雜的宇宙網(wǎng)中?，F(xiàn)在，天體物理空間研究所的科學(xué)家們，可能首次通過對20年前的數(shù)據(jù)進行創(chuàng)新的統(tǒng)計分析，

探測到了這種隱藏的物質(zhì)，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊上。星系以由像“細絲”連接的復(fù)雜節(jié)點網(wǎng)絡(luò)形式分布在宇宙中，這些節(jié)點又被空洞隔開，這就是眾所周知的宇宙網(wǎng)。

這些細絲被認為包含了宇宙中幾乎所有的普通物質(zhì)（所謂的重子），它們以彌漫的熱氣的形式存在。然而，這種擴散氣體發(fā)出的信號非常微弱，以至于實際上40%到50%的重子都沒有被探測到。這些丟失的重子隱藏在宇宙網(wǎng)絡(luò)的絲狀結(jié)構(gòu)中，這是天體物理空間研究所(CNRS/UniversityéParis-Saclay)的研究員：納比拉·阿加尼姆和博士后研究員田村秀樹與同事們試圖探測到的。在一項由ERC ByoPiC項目資助的新研究中，他們提出了一項統(tǒng)計分析：

首次揭示了宇宙網(wǎng)絲狀結(jié)構(gòu)中熱重子發(fā)出的X射線。這種探測是基于ROSAT2探測數(shù)據(jù)中疊加的X射線信號，這些X射線信號來自SDSS3星系探測中發(fā)現(xiàn)的大約15000個大尺度宇宙細絲。研究小組利用這些宇宙細絲的位置和相關(guān)X射線發(fā)射之間的空間相關(guān)性，提供了宇宙網(wǎng)中存在熱氣體的證據(jù)，并首次測量了它的溫度。這些發(fā)現(xiàn)證實了同一研究小組早些時候的分析，這些分析是基于對宇宙微波背景的影響，間接探測到宇宙網(wǎng)中的熱氣。

這為更詳細的研究鋪平了道路，使用更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)來測試宇宙網(wǎng)絲狀結(jié)構(gòu)中氣體的演化。本研究在ROSAT數(shù)據(jù)中首次統(tǒng)計探測到宇宙網(wǎng)細絲的X射線輻射。研究選擇了15165“根”長度在0.2Mpc z?<?0.6Mpc的宇宙細絲，長度從30Mpc到100mpc不等，這是斯隆數(shù)字天空勘測中確定的。并在細絲周圍疊加了來自ROSAT的X射線計數(shù)率圖，排除了～3?×?10^13?M⊙質(zhì)量以上的已解析星系群和星系團，以及從ROSAT、錢德拉和XMM-牛頓觀測中探測到的X射線點源。

在0.56σ-1.21keV的能帶內(nèi)，疊加的信號促使探測到4.2keV宇宙絲的X射線發(fā)射。假定天體物理等離子體發(fā)射代碼模型，該信號被解釋為宇宙細絲核心區(qū)熱氣體的發(fā)射，其平均氣體溫度為0.9?0.6+1.0keV，細絲中心的氣體過密度為δ?～?30。此外研究還表明，即使在平均氣體溫度低至～0.3kev的情況下，僅對?2 0 0 0宇宙細絲的SRG/EROSITA數(shù)據(jù)進行疊加，也可以實現(xiàn)對其X射線信號的σ5～探測。

博科園｜研究/來自：法國國家科學(xué)研究中心

參考期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》

DOI: 10.1051/0004-6361/202038521

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