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银河系中的冷气体云可能隐藏着宇宙中缺失的物质

银河系中的冷气体云可能隐藏着宇宙中缺失的物质

银河系中的冷气体云可能隐藏着宇宙中缺失的物质

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,通过研究恒星的闪烁,澳大利亚的天文学家在我们的银河系中发现了一团巨大的冷气体,离地球不远。这种看不见的物质可以提供新的提示,告诉天文学家在哪里可以找到宇宙中缺失的物质。

当研究人员在统计宇宙的内容时,发现缺少了绝大部分的内容。几乎70%的物质都被暗能量束缚住了,这种神秘的力量推动了宇宙的加速膨胀。大约25%被认为是暗物质, 这是一种奇怪的物质,似乎只通过引力相互作用。而这只剩下5%是由常规(重子)物质组成的--我们甚至还漏掉了这一小部分中的近一半。

天文学家早已能估计出大爆炸中应该有多少物质被创造出来,但当他们仰望天空时,似乎还不够多。把所有的恒星、行星、小行星和其他残骸都计算在内,还差40%。

“我们怀疑,大部分‘失踪’的重子物质是以星系中或星系间的冷气体云的形式存在的,”新研究的主要作者王元明说。“这种气体用传统方法是无法检测到的,因为它本身不发出可见光,而且实在太冷了,无法通过射电天文学进行检测。”

因此,对于这项研究,悉尼大学的研究人员转而采用了非常规方法。当电磁波通过气体时,它们会变得扭曲。其中一个最著名的例子就是恒星似乎如何闪烁,这是它们的光在通过地球大气层时闪烁造成的效果。

该团队通过观察来自遥远星系的无线电波,研究它们的信号如何闪烁,从而挖掘出这种现象。他们在天空中的一条线上发现了5个这样的 “闪烁体”,并发现它们都有着相同的扭曲模式,这说明这些信号在到达地球的途中都穿过了同一个冷气体云。

据此,研究人员能够计算出,这团气体云长约13光年,宽约0.3光年,而且它的扩散性非常强。它离地球也有10光年左右的距离,从大的方面来说是比较近的。

当然,考虑到物质缺失的程度,这个发现并不是很大。但它提出了一种寻找其他云的新方法,这可能是宇宙中常见的云。其他研究正在星际气体中寻找它,研究脉冲星的X射线或快速射电暴的信号。

该研究发表在《皇家天文学会月刊》上。

相关报道:失踪的银河系物质去哪儿了?一博士生在10光年外找到

(神秘的地球uux.cn报道)据网易科技:科学家们已经发现,宇宙是由重子物质(baryonic matter)、暗物质(dark matter)及暗能量(dark energy)组成的。但几十年来,令科学家们感到困惑的是,他们始终不能像理论预测的那样找到宇宙中的所有物质。
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虽然宇宙的大部分质量被认为是神秘的暗物质和暗能量,但依然有5%的物质是由你我、恒星、行星以及小行星组成的“正常物质”,也被称为重子物质。然而,能够直接测量到的重子物质只占预期的一半左右,那么失踪的另一半重子物质藏到了哪里?

澳大利亚悉尼大学物理学院博士生王元明(音译)找到了一种巧妙的方法,可以用来帮助追踪那些失踪的物质。她应用自己发明的技术,在距地球约10光年的银河系中精确定位了迄今未被探测到的一股冷气体团。该云团长约1万亿千米,宽约100亿千米,但质量仅与月球相当。

这项研究为科学家寻找银河系失踪物质提供了启发。王元明说:“我们怀疑,许多‘失踪’的重子物质要么在星系内,要么在星系间以冷气体云的形式存在。这种气体用传统方法无法被探测到,因为它本身并不发出可见光,而且温度太低,无法通过射电望远镜探测到。”

天文学家所做的就是在遥远的银河中寻找射电源,看看它们是如何“闪烁”的。王元明说:“我们在天空中的一条巨线上发现了5个闪烁的射电源。分析表明,它们的光肯定穿过了同一团冷气体。”

正如可见光穿过我们的大气层时会使恒星闪烁一样,无线电波通过物质时也会影响它们的亮度。王元明等人发现的正是这种“闪烁”。

《曼利天体物理学杂志》《Manly Astrophysics》合著者阿尔特姆·图茨索夫(Artem Tuntsov)说:“我们不太确定这个奇怪的云团是什么,但有一种可能是,它可能是个氢气‘雪云’,被附近的恒星打散,形成了一团又长又细的气体。”

氢气会在零下260度左右冻结,王元明等人猜测认为,宇宙中丢失的许多重子物质可能被困在这些氢气“雪云”中,它们几乎不可能被直接探测到。王元明说:“然而,我们现在已经找到方法,可以利用背景星系作为参照物来识别这种‘看不见的’冷气团。”

王元明的导师塔拉·墨菲教授(Tara Murphy)说:“对于年轻的天文学家来说,这是个值得称赞的发现,我们希望王元明开创的方法能让我们探测到更多失踪的物质。”

寻找气云的数据是由澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)位于澳大利亚西部的ASKAP射电望远镜获取的。CSIRO首席研究工程师基思·班尼斯特(Keith Bannister)说:“正是ASKAP的广阔视野在一次观测中看到了数以万计的星系,这使我们能够测量气云的形状。”

墨菲教授说:“这是首次在同一个冷气云背后探测到多个‘闪烁体’。在接下来的几年里,我们应该能够用ASKAP利用类似的方法来探测银河系中大量存在的气体结构。”

王元明的发现为天文学家寻找宇宙中失踪的重子物质增添了新的工具。此前,澳大利亚科廷大学已故副教授让-皮埃尔·麦夸特(Jean-Pierre Macquart)去年曾公布一种方法,他也使用CSIRO的ASKAP望远镜,利用快速射电暴作为“宇宙称重站”,来估计星际介质中的一部分物质重量。




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