宇宙中超半數普通物質(主要是由質子組成的重子物質)長期不知所蹤,這一謎團困擾了天文學家數十年。如今,美國哈佛—史密森尼天體物理中心與加州理工學院在新一期《自然·天文學》雜誌上發表研究稱,宇宙中四分之三的普通物質其實就藏身於星系間的稀薄氣體內。
明亮的快速射電暴穿越星系間介質的藝術圖。圖片來源:美國哈佛-史密森尼天體物理中心
過去數十年間,雖然通過X射線和紫外線觀測技術,科學家曾在星系間捕捉到這些物質的「蛛絲馬跡」,但由於這些以高溫低密度氣體形式存在的物質太過稀薄,傳統望遠鏡始終難以精確測量。
轉機發生在快速射電暴這一「宇宙信使」身上。研究團隊通過分析60個不同距離的快速射電暴,其中最近的來自1174萬光年外,最遠的來自91億光年外的星系,終於為這些「流浪」的物質找到了歸宿——它們主要分布在星系間的廣袤空間(星系間介質)中。
團隊解釋道,快速射電暴這些轉瞬即逝的宇宙閃光猶如穿透迷霧的探照燈。他們通過測量每個信號在穿越太空時的減速程度,精確繪製出了物質分布圖。結果顯示:約76%的重子物質漂浮在星系間的宇宙網中;15%藏身於星系暈;剩餘少量則存在於恆星或冷星系氣體中。這一發現完美印證了理論預測。
研究團隊表示,快速射電暴這把「宇宙鑰匙」不僅解開了困擾學界數十年的謎題,更開闢了探索宇宙結構的新途徑。
來源:中國科技新聞網