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天文学家首次发现宇宙中缺失的物质

研究人员首次发现了失踪的普通物质。(图片来源:亚当-埃文斯拍摄的仙女座图片Galaxy)
研究人员首次发现了失踪的普通物质。(图片来源:亚当-埃文斯拍摄的仙女座图片Galaxy)
多年来,研究人员利用一种独特的技术发现了宇宙中缺失的普通物质。
Astronomy / Space Science

多年来,天文学家一直在寻找宇宙中缺失的物质。但最近,一个科学家小组在经历了一系列独特的事件之后,成功地找到了它。

首先,我们必须明白,我们谈论的并不是暗物质。暗物质仍然缺失,关于它的理论有很多,可以解释它在宇宙中的存在和作用。

在这里,我们谈论的是缺失的普通物质,它是由重子组成的。它过于分散,无法发出任何可以被太空仪器(如望远镜)探测到的光源。如果你认为这种物质微不足道,那么重要的是要明白,它仍然占宇宙中所有普通物质的一半以上。

五年前,研究人员开始寻找它。为了完成这项任务,他们使用了 69 个快速射电暴(FRBs),它们位于 1 174 万光年到 91 亿光年之间,在短短几毫秒内就能产生天文数字的能量,波长有长有短。

快速射电暴(FRB)发射的长波长(红色)和短波长(蓝色)之间的差异。 图片来源:Melissa Weiss, CFA
快速射电暴(FRB)发射的长波长(红色)和短波长(蓝色)之间的差异。 图片来源:Melissa Weiss, CFA

在继续研究的过程中,研究人员了解到,当无线电波穿过物质时,它们会以一种偏移的方式到达。因此,通过测量这种延迟,似乎可以估算出太空中存在的物质数量。

关于这个问题,Vikram Ravi加州理工学院的研究员哈佛-史密森天体物理中心的研究员。参与这项研究的研究员维克拉姆-拉维解释说:"这就像我们看到了所有重子的影子,而 FRB 就是背光源。如果你看到一个人出现在你面前,你就能了解他的很多情况。但如果你只看到他们的影子,你仍然知道他们就在那里,而且大致知道他们有多大

结果显示,76%的正常物质存在于星系之间的星系际空间。只有 15%的物质存在于星系晕中,其余的则集中在星系、恒星和冷星系气体中。这一结论与过去进行的宇宙学模拟是一致的,但从未得到过验证。

然而,对于从事这项探索的科学家来说,这一发现仅仅是个开始。加州理工学院的DSA-2000 射电望远镜将在这些研究的基础上进一步了解这种元素。这还不算什么,它还有一个重大优势,那就是每年能够定位多达 10,000 个 FRB。

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Alexis Stegmann, 2025-06-21 (Update: 2025-06-21)