宇宙的“失踪物质”终于在星系之间的空间被发现

家/2020/5/宇宙的“失踪物质”终于在星系之间的空间找到了。

一个由国际天文学家组成的团队已经解开了数十年之久的“失踪物质”之谜，这个“失踪物质”早就被预言存在于宇宙中，但此前从未被发现过。研究人员现在已经在星系之间的广阔空间中找到了所有丢失的“正常”物质。

这一发现发表在5月27日的“自然”杂志上，是通过研究来自深空的巨大能量闪光(称为快速射电爆发)而取得的。

“几十年来，我们一直在用最大的望远镜搜寻这一失踪物质，但都没有成功。快速射电爆发的发现和定位是解开这个谜团所需的关键突破，“加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学教授、通讯作者J·泽维尔·普罗查斯卡说。

澳大利亚国际射电天文学研究中心(ICRAR)科廷大学节点的主要作者Jean-Pierre MacQuart说，天文学家已经寻找失踪物质近30年了。

“我们从大爆炸的测量中知道宇宙开始时有多少物质，”他说。“但是当我们向外看现在的宇宙时，我们找不到应该在那里的一半。这是一件有点尴尬的事。“。

麦夸特说，失踪的物质被发现潜伏在恒星和星系之间的广阔空隙中。“星际空间非常稀疏，”他说。“失踪的物质只相当于一个普通办公室大小的房间里的一两个原子。因此，使用传统技术很难检测到这件事。“。

研究人员能够使用快速射电爆发现象直接探测到丢失的物质。快速射电爆发是一种短暂的能量闪光，似乎来自天空中的随机方向，持续时间只有几毫秒。科学家们不知道是什么导致了它们，但它肯定涉及到令人难以置信的能量，相当于太阳在80年内释放的量。

麦夸特说，研究小组通过使用快速无线电爆发作为“宇宙称重站”探测到了失踪的物质。

他说：“快速射电爆发产生的辐射通过丢失的物质扩散开来，就像你看到太阳光的颜色在棱镜中被分开一样。”“我们现在已经能够测量到足够快的射电爆发的距离，以确定宇宙的密度。我们只需要6个就能找到这件失踪的东西。“。

在这种情况下，缺失的物质是重子物质或“普通”物质--就像构成行星和恒星中所有元素的质子和中子一样。它与暗物质不同，暗物质仍然难以捉摸，约占宇宙总物质的85%。

研究小组还确定了快速射电爆发的距离和爆炸在宇宙中传播时的分散程度之间的关系。

麦夸特说，我们已经发现了等同于星系的哈勃-莱梅特定律，只是适用于快速射电爆发。20世纪20年代发现的哈勃-勒梅特定律是所有宇宙距离星系测量的基础。

研究中使用的快速射电爆发是由CSIRO的澳大利亚平方公里阵列探路器(ASKAP)望远镜探测到的，该望远镜位于西澳大利亚内陆。斯温本大学(Swinburne University)的合著者瑞安·香农(Ryan Shannon)说，ASKAP的能力对这项研究至关重要。

他说：“ASKAP既有宽广的视野，大约是满月大小的60倍，又能以高分辨率成像。”“这意味着我们可以相对容易地捕捉到爆发，然后以令人难以置信的精度精确地定位到它们所在的星系的位置。”

ASKAP是未来平方公里阵列(SKA)望远镜的先驱。SKA可以观测到大量的快速射电爆发，为天文学家提供了一种研究宇宙中以前看不见的结构的新方法。