宇宙中物质的总量似乎无法对得上。天文学家统计了构成恒星、星系和气体的所有普通物质后,发现其数量远低于 136 亿年前大爆炸应该产生的总量。
宇宙中约有 85% 是暗物质。其余的 15% 是更常规的物质——其中大部分构成了我们在太空中看到的恒星和行星等事物。而这其中,大约有一半从我们的物质清单中消失了。
然而,现在,一个由 75 名天文学家组成的团队终于可以说“平衡了宇宙的账本”。根据一个物理预印本服务器上的 报告,以及在科学会议上的发言,这些缺失的物质一直隐藏在不可见的电离氢气体中,它们以比早期估算大得多、频率高得多的方式形成围绕星系的“光晕”。该论文将发表在《物理评论快报》杂志上。
缺失物质的案件
根据该论文的说法,“我们有力地证明,与称为重子的亚原子粒子相比,这些气体比暗物质的范围大得多”。论文解释说,天文学家实际上将这两部分之间的比例弄错了——导致了巨大的物质计算失误。更先进的望远镜和更精密的仪器来测量宇宙的构成单元,促使天文学家得出了新的结论。
该论文还解释了一些导致错误计算的原因。其中之一是,天文学家低估了星系中心巨大黑洞的力量。
阅读更多: 天文学家如何定义星系结束和星际空间开始的地方
巨大黑洞的影响
根据一份 新闻稿,这些黑洞“将气体喷射到比预期远得多的星系中心——大约是远五倍”。新闻稿继续说道,新的测量表明,这种弥漫且不可见的电离氢气体以“光晕”的形式环绕星系,并且“比天文学家想象的更蓬松、更广阔”。
“我们认为,一旦我们离开星系更远,我们就能找回所有缺失的气体,”加州大学伯克利分校的研究员、《论文》的第一作者 Boryana Hadzhiyska 在新闻稿中说道。“为了更准确,我们必须进行详细的模拟分析,而我们还没有这样做。我们想做得仔细。”
为了估算电离氢气体的总量,天文学家将距离地球 80 亿光年内的约 700 万个星系的图像进行了堆叠。然后,他们测量了宇宙微波背景辐射由于不可见氢气体的存在而产生的微弱增亮或变暗的程度。这种气体散射辐射——一个被称为运动学 Sunyaev-Zel'dovich 效应的过程。
根据新闻稿,研究人员利用这些散射的微波作为背景,勾勒出宇宙的边缘,并充当检测气体的背光。
阅读更多:如果你走进一个黑洞会发生什么?
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源














