天文學家找到宇宙中“失蹤”的物質 | 路透社

華盛頓，6月16日（路透社）——宇宙中存在兩種物質。一種是不可見的暗物質，僅通過其大規模引力效應被認知；另一種是普通物質，如氣體、塵埃、恆星、行星以及像餅乾團和獨木舟這樣的地球物體。

科學家估算普通物質僅佔所有物質的15%，並且長期以來一直努力記錄其全部所在位置，因為其中近一半下落不明。藉助來自宇宙69個點的強大無線電波爆發，研究人員已找到這些"失蹤"物質。

廣告 · 繼續滾動研究人員解釋，這些物質主要以稀疏氣體形式隱藏在星系間廣袤空間，通過其對穿越太空的無線電波產生的影響被探測到。這種稀薄氣體構成了星系間介質——一種存在於星系之間的霧狀結構。

此前，科學家通過計算宇宙大爆炸（約138億年前開啓宇宙的事件）殘餘觀測光線，確定了普通物質總量。但實際上他們連其中一半物質都未能找到。

廣告 · 繼續滾動"因此我們一直在處理的問題是：它藏在哪裏？答案似乎是：在一個遠離星系的、模糊而稀薄的宇宙網絡中。“哈佛大學天文學教授、本週一發表在《自然·天文學》期刊的研究主要作者利亞姆·康納表示。

研究人員發現，缺失物質中較小的一部分存在於環繞星系（包括我們的銀河系）的彌散物質暈中。

普通物質由重子組成，這些構成原子所需的亞原子粒子即質子和中子。

“人類、行星和恆星都由重子構成。而暗物質是一種神秘物質，構成了宇宙中的大部分物質。我們不知道暗物質由何種新粒子或物質組成。我們完全清楚普通物質是什麼，只是不知道它在哪裏，“康納表示。

那麼，如此多的普通物質為何會流落到虛無之中？當大質量恆星爆發成超新星，或是星系內部的超大質量黑洞在吞噬恆星或氣體後"打嗝"噴出物質時，巨量氣體會被驅逐出星系。

“如果宇宙是個更乏味的地方，或者物理定律有所不同，我們可能會發現所有普通物質都會墜入星系，冷卻後形成恆星，直到每個質子和中子都成為恆星的一部分。但現實並非如此，“康納解釋道。

因此，這些劇烈的物理過程將普通物質推送到遙遠距離，放逐至宇宙荒漠。這些氣體並非尋常狀態，而是以等離子體形態存在——電子與質子相互分離。

用於探測和測量失蹤普通物質的機制，依賴於一種名為快速射電暴（FRB）的現象，這些源自宇宙遙遠角落的強大無線電波脈衝。

儘管其確切原因仍是個謎，但主要假設之一認為它們是由高度磁化的中子星產生的——這些緻密的恆星餘燼是大質量恆星在超新星爆發後留下的殘骸。

當射電波頻率的光從快速射電暴源頭傳播到地球時，會像稜鏡將陽光分解成彩虹一樣，在不同波長上發生色散現象。

這種色散程度取決於光傳播路徑上的物質總量，該機制可幫助定位和測量那些原本無法被探測到的物質。

在計算完所有普通物質後，研究人員確定了其分佈情況：約76%存在於星系際空間，15%位於星系暈中，剩餘9%集中在星系內部，主要以恆星或氣體形式存在。

“我們現在可以着手研究宇宙普通物質相關的更深層謎題，“康納表示，“更進一步説：暗物質的本質是什麼？為何它如此難以直接探測？”

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