宇宙的一半物質缺失了。天文學家剛剛找到了它。

對天空的新分析終于證實了宇宙中缺失的那一半可見物質的藏身之處。

在星系周圍的空間中，它以巨大、看不見的電離氫云的形式潛伏著。通常情況下，這是不可能看到的——但一個由天文學家和天體物理學家組成的大型國際團隊已經開發出一種技術，可以在星空中的黑暗中揭示它的隱藏位置。

調查項目證實宇宙中缺失的一半物質以星系際氫霧的形式出現，它從星系的活躍核心中噴出的距離比以前任何人認為的都要遠。

“我們認為，一旦我們遠離銀河系，我們就會回收所有缺失的氣體。”天文學家 Boryana Hadzhiyska 說加州大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室。

“為了更準確，我們必須通過模擬進行仔細分析，但我們還沒有這樣做。我們想做一個仔細的工作。

正常物質或重子物質約占宇宙物質能量分布的 5%;剩下的就是暗物質（27%） 和暗能量（68%）。暗物質和暗能量完全是另一回事，但失蹤重子物質之謎是幾十年來一直困擾科學家的問題。

問題是，我們根本不知道其中很大一部分在哪里。氫約占宇宙的 90%由 Atoms和73%（質量百分比）;因此，缺失的重子物質的很大一部分是氫。科學家估計，我們已經放錯了宇宙中 50% 以上的氫。

太空中的氫可以被輻射電離，導致其微弱地發光，但在星系之間的空間中，氣體太分散，輝光太微弱，因此不容易被檢測到。

但是，尋找看不見的氫云的方法不止一種。一種越來越受歡迎的方法是觀察其背后的光線變化——宇宙微波背景，宇宙中彌漫在宇宙中的“第一道光”化石。

“宇宙微波背景位于我們在宇宙中看到的一切的背面。這是可觀測宇宙的邊緣。宇宙學家西蒙娜·費拉羅 （Simone Ferraro） 說勞倫斯伯克利國家實驗室。“所以你可以把它當作背光來查看氣體在哪里。”

當這種光穿過電離氫的漫射云時，它會在散射氣體中的電子時變亮或變暗。這稱為運動學Sunyaev-Zel'dovich 效應.不過，正如你可能想象的那樣，宇宙微波背景真的很微弱，也很難看到。

所以，解決方案是堆疊。你把一堆觀察結果放在一起，把它們疊在一起，以強調非常非常微弱的特征。研究人員對銀河系 80 億光年半徑內的 100 多萬個發光的紅色星系進行了這項研究。

他們的結果表明，包裹在這些星系周圍的氫暈比我們想象的要大得多。它還提供了一個誘人的可能性，即光暈甚至比這次調查能夠檢測到的要大得多。

“測量結果肯定與找到所有氣體是一致的，”Ferraro 說.

然而，正如天文學中很常見的那樣，這一發現也引發了新的問題。氫暈被喂食既可以通過來自星系外部的氣體落到它上面，也可以通過超大質量的活躍相黑洞在銀河系的中心。

當黑洞以高速率進食時，它的磁場會發射出巨大的物質射流，這些物質可以爆炸數百萬光年進入星際空間，以及強風向各個方向爆炸，將任何氣體推入星系內部，減少恒星的形成（因為恒星是由氣體形成的）。

發現比預期更大的光暈表明，黑洞活動可能是偶發性的，會打開和關閉。這與黑洞看起來處于休眠狀態突然燃燒起來.這是與我們的星系演化模型相關的信息。

這只是拼圖的一部分。其他繪制宇宙中缺失重子的嘗試表明，其中一些是束縛在細絲中的暗物質形成宇宙網，連接著遙遠距離的星系。該團隊的工作為天文學家提供了一種尋找氫的新方法;現在他們只需要把碎片拼湊起來。

“這項工作為令人興奮的新研究方向打開了大門，”他們在報紙上寫字.

“了解氣體和暗物質之間的聯系不僅有助于未來的宇宙學分析，也有助于我們理解星系的形成和演化。這篇論文為越來越多的旨在揭示大型宇宙學調查時代宇宙氣體復雜性的工作增添了重要的部分。

該研究已提交到物理評論信，可在arXiv.

寶寶起名 起名