消失的重子或潛藏於星際空間

科技日報北京5月31日電 （記者劉霞）對年輕宇宙發出的光進行觀察，得到的數據表明，普通物質約佔宇宙總質能的5%，但現在能看到的普通物質加起來僅佔預期物質總量的一半左右，“消失”的一半普通物質去哪了？科學家在最新一期《自然》雜誌撰文指出，他們對來自其他星系的快速射電暴進行研究，發現宇宙中“消失”的一半普通物質其實潛伏於星際空間。

這些“消失”的普通物質由質子和中子等重子組成，困擾了宇宙學家近20年。雖然他們一直懷疑，這些物質隱藏在星系之間，“但我們無法確切地探測到它們，因為它們非常分散，也沒有發出明亮的光。”荷蘭阿姆斯特丹大學天體物理學家賈森·赫塞爾説。

釐清星際空間中所有重子的方法是依靠其他星系發出的快速射電暴（FRB），它們可能由中子星或黑洞周圍的高能活動產生。即使無人知道這些FRB產生的原因，它們也可以充當有用的重子探測器。FRB的高頻、高能無線電波比其低頻波更快穿過星系物質。FRB脈衝波穿過的星際物質越多，它的低頻波落得越遠，當無線電信號到達地球時就產生了可檢測到的拖尾現象。

美國加州大學聖克魯茲分校天體物理學家科薩維爾·普羅查斯卡及其同事研究了來自5個星系的5個FRB——由“澳大利亞平方公里陣列探路者”（ASKAP）射電望遠鏡檢測到。對每個FRB，研究人員比較了不同頻率無線電波的到達時間，以計算這些FRB在穿越星際空間時遇到的重子的數量，然後，利用FRB所在星系與銀河系之間的距離，計算出了該路徑的重子密度。

研究表明，銀河系與5個FRB宿主星系之間的平均物質密度約為1個重子/立方米。普羅查斯卡説，銀河系中的物質密度約為星際物質密度的一百萬倍，這顯得星際物質“非常稀疏”，但所有這些物質加在一起，足以解釋宇宙中消失的普通物質，使普通物質佔現代宇宙總質能5%左右。

總編輯圈點

宇宙的大部分物質，都未曾對人類露出真容。除了95%的暗能量和暗物質，剩下的5%的“正常物質”裏，也有一半不知所蹤。遙遠宇宙中，會突然出現短暫而猛烈的無線電波暴發，時間短，能量強，這就是FRB。此次能發現數個FRB，也要多虧了位於澳大利亞的ASKAP，這是一個由36個無線電天線組成的陣列。從FRB得來的信息顯示，人類對普通物質構成的基本判斷沒什麼問題，一部分普通物質，確實漂浮在無垠的星際空間中。