《天體物理學(xué)雜志》：借助X射線找回部分宇宙丟失物質(zhì)時(shí)間:2009-02-27 14:33 來源:科學(xué)網(wǎng)
加州大學(xué)一名天體物理學(xué)家協(xié)同國際性研究小組發(fā)布報(bào)告稱，他們借助X射線探測到部分宇宙丟失物質(zhì)，這些是宇宙“失蹤家族”中的普通物質(zhì)，由常規(guī)的原子構(gòu)成。
計(jì)算機(jī)模擬的部分宇宙丟失物質(zhì) 據(jù)美國《科學(xué)》雜志近日?qǐng)?bào)道，加州大學(xué)一名天體物理學(xué)家協(xié)同國際性研究小組發(fā)布報(bào)告稱，他們借助X射線探測到部分宇宙丟失物質(zhì)，這些是宇宙“失蹤家族”中的普通物質(zhì)，由常規(guī)的原子構(gòu)成。目前新的觀測數(shù)據(jù)顯示其十分符合宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。相關(guān)論文即將發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》（Astrophysical Journal）上。
宇宙物質(zhì)中有5%由重子組成，其余有23%是難以捉摸的暗物質(zhì)，另72%是更難以捉摸的暗能量。而僅僅這么小的重子百分比中，尚有一半下落不明。在對(duì)宇宙年齡的十分之一處（即星系剛形成時(shí)）的星系間原子氫進(jìn)行觀測，可以估計(jì)出當(dāng)時(shí)重子物質(zhì)的量，要遠(yuǎn)多于現(xiàn)在的量，其他的重子物質(zhì)就此丟失。而目前所有可見的恒星、星系和氣體的總值，其實(shí)比這丟失的一半還要小。此次研究觀測到的對(duì)象即屬于丟失的這一部分。
星系形成的流體動(dòng)力學(xué)模擬顯示，現(xiàn)今大量的重子物質(zhì)可能存在于溫度介于幾十萬攝氏度到100萬攝氏度之間的溫?zé)嵝窍惦H物質(zhì)（WHIM），而不是位于恒星或者星系中。但這種氣體云高溫且極其稀薄，就算被檢測到，證據(jù)也很模糊。
行之有效的方法則是探測比氦重的元素的高電離吸收線。氧元素的O5+、O6+和O7+離子（天文學(xué)家稱其為O-Ⅵ、O-Ⅶ和O-Ⅷ）是非常重要的候選目標(biāo)，這些氧離子的譜線只能在紫外線和X射線波段才能被觀測到。美國宇航局的“錢德拉”X射線太空望遠(yuǎn)鏡與歐洲航天局的“XMM-牛頓”X射線太空望遠(yuǎn)鏡使得這些觀測成為可能，利用X射線與星系間的O-Ⅷ，天文學(xué)家最終在4億光年外一個(gè)大型星系中捕獲到部分丟失的物質(zhì)。
研究人員目前正在積極分析相關(guān)數(shù)據(jù)，理論上，更多的宇宙丟失物質(zhì)可以用此方法被尋回。也許此前關(guān)于宇宙密度的任何理論估計(jì)都是不可信的，如今終于有望一步步走向清晰，而天文家們也可由這次觀測推演出宇宙的演化歷史。
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