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在宇宙较为显眼的地方——星系、星系团和星系际介质中，所有正常发光物质数据都已被计算，但是仍有大约一半的数据处于缺失状态。在宇宙中，有85%的物质是由一种未知的，看不见的“暗物质”构成，所以我们很难在里面发现正常的物质。这就是所谓的“重子缺失”问题。 重子是跟质子、中子或电子一样发射或吸收光的粒子。它们构成了我们周围能看到的物质。那些“下落不明”的重子被认为隐藏在弥漫整个宇宙的丝状结构中，这种丝状结构被称为“宇宙网”。 这种结构令人难以捉摸。到目前为止，我们只是看到了它的一小部分。一份发表在《科学》杂志上的研究为我们提供了更好的视角，帮助我们了解他到底长什么样。 根据“标准宇宙模型”的预测，“宇宙网”为宇宙中的大规模结构提供了支架。宇宙学家们认为，在宇宙中有两种“宇宙网”，一种是由“暗物质”组成的黑暗“宇宙网”，另一种是主要由氢气组成的发光“宇宙网”。 事实上，人们认为在大爆炸时所产生的氢，有60%存在于这些“宇宙网”中。 这种丝状气体痕迹网也被称为“星系际温热介质”（WHIM），因为它热得几乎跟太阳的内部一样。星系很可能形成于两个或者多个这样的丝状物的交点。那里的物质密度最大，丝状物连接着宇宙中所有的星系团。 到目前为止，我们仍然不能发现“暗物质”。因为它不发射和吸收光，所以，普通的望远镜不能观察到它。同理，“宇宙网”的纤维很难被发现，也是因为它们非常分散，并且没有发射足够的光以便于人们的观察。 自最初的预测以来，人们就开始想方设法地搜索有关于“宇宙网”的信息。 其中一种方法就是依赖于背景中与丝状气体痕迹在同一视线上的明亮物体。在纤维上的氢原子可以通过紫外线辐射里的特殊波长吸收光线，因此，当它被波长分解成光谱时，人们可以通过背景中光的吸收线来检测到它。 这种方法已经应用于类星体（一种非常明亮的大质量天体，空间很大，里面甚至有背景星系）。 星系点亮了“宇宙网” 该项研究以一种全新的方法检测到了这种气体，这种方法允许对“宇宙网”进行二维成像，而不是仅仅依赖于通过吸收研究中得来的躲在气体云后的光源的随意定位。 他们所研究的对象名字很吸引人，叫SSA22，这是一个原星系团（即处于婴儿期的星系团）。它比之前测量到的“宇宙网”要远得多，距地球大概120亿年。这意味着我们要追溯到宇宙的早期阶段，让科学家们去探索这些纤维究竟是怎么形成的。 几年前，在这个原星系团的中心附近，科学家们发现了一些非常明亮的产星星系，这些星系被称为“亚毫米星系”。这项研究发现了16个这样的星系和8个强大的X射线源，在早期，这是一种非常罕见的、密度超高的天体。 这些星系为纤维上的所有氢气提供了大量的电离辐射，使氢气发射出我们能够观察到的光。这是一种比观察吸收的光更有希望的技术。 这项研究也有助于解决另一个谜，即“亚毫米星系”是如何形成的。最广为人们所接受的解释就是，他们的形成是因为两个正常星系的合并。因此，他们是具有两倍光量的巨大星系。 此外，这项研究还证实了一个假设——计算机模拟显示，这些星系可以在邻近“宇宙网”涌入的冷气体中成长。 图解:有纤维的大质量星系团模拟图（约书亚·博罗/C-EAGLE） 详细的地图 这项研究的出现为更系统、二维的丝状气体痕迹映射铺平了道路，我们可以从这种映射中得知丝状气体痕迹在太空中的运动。 未来的研究会帮助我们进一步绘制出隐藏的“宇宙网”。除了观察充满明亮物体的星系团外，我们还可以通过无线电或X射线波长追踪“宇宙网”的发射。可是，X射线追踪的气体比星系际温热介质要热得多。 拟议中的雅典娜X射线天文台将提供一张图像，这张图像完整地展示了在附近宇宙中的星系团周围的热纤维。 还有另一项计划中的任务是，在2050年后，利用宇宙微波背景（即大爆炸后留下的光）作为“背景光”来寻找“宇宙网”留下的细微痕迹。 所有的这些方式都将会揭示整个“宇宙网”的结构，并且为我们提供存在于宇宙中的物质的最终普查。 更重要的是，我们都知道重子存在于宇宙的暗物质细丝中，并形成它们自己的细丝，就像存在于波浪上的泡沫。这意味着详细的丝状气体痕迹图可以帮助我们追踪更多隐藏的暗物质结构，最终帮助我们了解其神秘的本质。 参考资料 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3. ANDREEA FONT, THE CONVERSATION- ChenHju:Tong- sciencealert |
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