宇宙一半的普通物质去哪? 消失的重子或潜藏于星际空间

宇宙一半的普通物质去哪? 消失的重子或潜藏于星际空间
2020年06月02日 09:43 新浪科技综合

  来源:科技日报

  科技日报北京5月31日电 (记者刘霞)对年轻宇宙发出的光进行观察,得到的数据表明,普通物质约占宇宙总质能的5%,但现在能看到的普通物质加起来仅占预期物质总量的一半左右,“消失”的一半普通物质去哪了?科学家在最新一期《自然》杂志撰文指出,他们对来自其他星系的快速射电暴进行研究,发现宇宙中“消失”的一半普通物质其实潜伏于星际空间。

  这些“消失”的普通物质由质子和中子等重子组成,困扰了宇宙学家近20年。虽然他们一直怀疑,这些物质隐藏在星系之间,“但我们无法确切地探测到它们,因为它们非常分散,也没有发出明亮的光。”荷兰阿姆斯特丹大学天体物理学家贾森·赫塞尔说。

  厘清星际空间中所有重子的方法是依靠其他星系发出的快速射电暴(FRB),它们可能由中子星或黑洞周围的高能活动产生。即使无人知道这些FRB产生的原因,它们也可以充当有用的重子探测器。FRB的高频、高能无线电波比其低频波更快穿过星系物质。FRB脉冲波穿过的星际物质越多,它的低频波落得越远,当无线电信号到达地球时就产生了可检测到的拖尾现象。

  美国加州大学圣克鲁兹分校天体物理学家科萨维尔·普罗查斯卡及其同事研究了来自5个星系的5个FRB——由“澳大利亚平方公里阵列探路者”(ASKAP)射电望远镜检测到。对每个FRB,研究人员比较了不同频率无线电波的到达时间,以计算这些FRB在穿越星际空间时遇到的重子的数量,然后,利用FRB所在星系与银河系之间的距离,计算出了该路径的重子密度。

  研究表明,银河系与5个FRB宿主星系之间的平均物质密度约为1个重子/立方米。普罗查斯卡说,银河系中的物质密度约为星际物质密度的一百万倍,这显得星际物质“非常稀疏”,但所有这些物质加在一起,足以解释宇宙中消失的普通物质,使普通物质占现代宇宙总质能5%左右。

  总编辑圈点

  宇宙的大部分物质,都未曾对人类露出真容。除了95%的暗能量和暗物质,剩下的5%的“正常物质”里,也有一半不知所踪。遥远宇宙中,会突然出现短暂而猛烈的无线电波暴发,时间短,能量强,这就是FRB。此次能发现数个FRB,也要多亏了位于澳大利亚的ASKAP,这是一个由36个无线电天线组成的阵列。从FRB得来的信息显示,人类对普通物质构成的基本判断没什么问题,一部分普通物质,确实漂浮在无垠的星际空间中。

宇宙银河系
新浪科技公众号
新浪科技公众号

“掌”握科技鲜闻 (微信搜索techsina或扫描左侧二维码关注)

0条评论|0人参与网友评论
最热评论
--------

创事记

科学探索

科学大家

苹果汇

众测

专题

官方微博

新浪科技 新浪数码 新浪手机 科学探索 苹果汇 新浪众测

公众号

新浪科技

新浪科技为你带来最新鲜的科技资讯

苹果汇

苹果汇为你带来最新鲜的苹果产品新闻

新浪众测

新酷产品第一时间免费试玩

新浪探索

提供最新的科学家新闻,精彩的震撼图片