一個(gè)國(guó)際科研小組近日?qǐng)?bào)告說(shuō),他們可能解決了天體物理學(xué)一大謎團(tuán)——找到“丟失的重子物質(zhì)”。
由西班牙、南非和英國(guó)研究者組成的一個(gè)科研小組在美國(guó)《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上報(bào)告說(shuō),宇宙中95%的物質(zhì)是神秘的暗物質(zhì)和暗能量,其余5%是重子物質(zhì),也就是我們?nèi)粘I钪械目梢?jiàn)物質(zhì)。這些可見(jiàn)物質(zhì)中,約10%構(gòu)成了恒星及其周?chē)男行?。但依?jù)重子物質(zhì)的質(zhì)量從理論上推算,其余約90%的重子物質(zhì)在天文觀測(cè)中一直未被發(fā)現(xiàn),這被稱為“丟失的重子物質(zhì)”之謎。
不久前,上述科研小組首次結(jié)合歐洲“普朗克”衛(wèi)星和位于美國(guó)西南部的“斯隆數(shù)字巡天”望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星和望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的星系團(tuán)周邊有大量溫?zé)岬臍怏w。由于這種氣體溫度不高,此前很難用望遠(yuǎn)鏡看到其發(fā)射的某電磁波段的輻射,因而難以觀測(cè)到。
該小組的專(zhuān)家介紹說(shuō),他們運(yùn)用一種動(dòng)力學(xué)效應(yīng)來(lái)進(jìn)行分析,即高速運(yùn)動(dòng)的星系團(tuán)周邊氣體會(huì)散射來(lái)自宇宙早期的微波背景輻射的光子,而2009年入軌的歐洲航天局“普朗克”衛(wèi)星正好可以分析這種散射效應(yīng),從而探究星系團(tuán)周邊氣體的分布。
在完成上述分析和推算后,研究者發(fā)現(xiàn),被探測(cè)到的星系團(tuán)周邊氣體可以延展到星系團(tuán)半徑的3倍左右,如此大范圍內(nèi)充斥的溫?zé)釟怏w,其質(zhì)量大體相當(dāng)于那些“丟失”的90%重子物質(zhì)。
報(bào)告的合作者之一、南非夸祖魯-納塔爾大學(xué)的研究人員馬寅哲說(shuō),上述發(fā)現(xiàn)意味著,“丟失的重子物質(zhì)”可能被找到了。這項(xiàng)研究揭示了與星系形成相關(guān)的氣體復(fù)雜動(dòng)力學(xué)知識(shí)的冰山一角,這對(duì)科學(xué)界進(jìn)一步認(rèn)識(shí)星系的形成具有重要意義。(記者林小春)