科學家終於找到宇宙最後缺失的普通物質

普通物質，或者說重子物質，構成了我們所知的全部物質，從生命到恆星再到黑洞的核心。但直到現在，天體物理學家才找到大約三分之二由理論預言中的宇宙大爆炸創造的物質。

在最近一項新的研究中，一個國際小組在星系之間的空間中找到了缺失的三分之一。研究合著者之一，科羅拉多大學博爾德分校的Michael Shull表示，這個缺失的物質在大約100萬攝氏度的溫度下以氧氣絲形式存在。

這一發現是天體物理學的重要一步，是測試大爆炸理論的關鍵支柱之一：通過統計調查氫和氦以及元素周期表中所有其他元素的重子來測試大爆炸理論。該研究由義大利國家天體物理學研究所的天文學家Fabrizio Nicastro主導，參與該研究的還有哈佛-史密松森天體物理中心的天文學家。

研究人員清楚了解在哪裡可以找到宇宙中絕大部分的普通物質，注意不要與科學家尚未找到的暗物質混淆。普通物質大約有10%位於星系，接近60%位於星系間瀰漫的氣體雲之中。

2012年，Shull和同事預測，缺少的的30%重子可能在一種類似於網路的空間中，被稱為溫熱星際介質（WHIM）。

為了在星系之間尋找缺失的原子，該研究小組把一系列的觀測衛星指向一個叫做1ES 1553的類星體，它是一個星系中心的超大質量黑洞，正在消耗並釋放出大量的氣體與輻射，它基本上是一個非常明亮的太空燈塔。

天文學家可以通過記錄一個類星體的輻射如何穿過太空來收集大量的信息，有點像水手在霧中看到燈塔。首先，研究人員利用哈勃太空望遠鏡上的宇宙起源光譜儀，以了解他們在哪裡可以找到缺失的重子。接下來，他們使用歐洲航天局的X射線多鏡任務（XMM-牛頓）衛星來集中於這些重子。

類星體

研究小組發現，類星體和我們的太陽系之間存在著一種高度離子化氧氣的特徵。並且在一個足夠高的密度下，當它們被類推到整個宇宙時，就佔了普通物質的最後30%。

Shull懷疑星系和類星體在數十億年的時間裡把這種氣體吹進了深空。接下來，研究人員還需要把觀測衛星指向更明亮的類星體來確認他們的發現。

這項新研究已經發表在6月20日的《自然》（Nature）雜誌上。

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