天文学家发现失踪的重子物质

2020-05-28 08:21:00

经过长达20多年的银河系间搜索,一个由澳大利亚人领导的科学家团队表示,他们终于找到了宇宙失踪的物质,解开了一个长期困扰天文学家的谜团。

自90年代中期以来,科学家们一直试图确定宇宙中普通物质的位置。他们相信它是存在的,因为大爆炸留下了线索,但从来没有人看到过它。

来自科廷大学国际射电天文研究中心的副教授Jean-Pierre MacQuart说,我们在这里谈论的是科学家们所说的重子物质,这是你我组成的正常物质。

天文学充满了缺失的东西。据了解,宇宙的大部分是暗物质和暗能量,没有人直接看到过。但对天文学家来说,更神秘的是,他们找不到宇宙中大约一半的普通物质。

加州大学圣克鲁斯分校的天文学家泽维尔·普罗查斯卡教授说,我们一直没能找到它,这真是一件令人尴尬的事。

天文学家一直在使用各种不同形式的光--从无线电波到X射线和可见光--来观察宇宙。没有人透露丢失的物质。

直到他们开始测量快速射电爆发-发现在宇宙中飞驰的短暂高能闪光-并发现失踪的物质隐藏在星系之间的冷分散气体中。

星际空间非常稀疏。麦夸特博士说,丢失的物质只相当于一个普通办公室大小的房间里的一个或两个原子。

当FRB在宇宙中旅行时,它们会被它们所经过的物质分散和减速。无线电能量的每个频率都会因此而不同地减慢。

空格键用于播放或暂停,M键用于静音,左右箭头键用于查找,上下箭头键用于音量。

就像棱镜将光传播到彩虹中,每一种颜色都有不同的频率,宇宙中缺失的物质将FRB扩散成不同的频率。

通过研究爆发的起源有多远,以及它们到达地球时已经扩散了多少,科学家们能够计算出星系之间有多少物质。

对来自宇宙不同部分的6个不同的FRB重复这一过程,研究小组能够找出丢失的物质是如何存在的,以及在哪里。这项研究结果今天发表在顶级科学杂志“自然”上。

";这是一种很棒的感觉,…。麦夸特博士说,要有这样的测量,了解一些你认为世界上只有一小部分人知道的事情,就可以揭开一个宇宙之谜。

观察FRB如此微小的变化需要付出巨大的努力,使用大型射电望远镜和光学望远镜相结合。

研究小组使用了CSIRO的澳大利亚平方公里阵列探路器(ASKAP),这是一种位于西澳大利亚中西部的由36个射电望远镜组成的阵列。这些碟子加在一起,相当于一个射电望远镜有一个4000平方米的碟子。

它们有能力以高分辨率观察大片天空。这意味着在不知道FRB从哪里来的情况下,他们能够捕捉到它,并准确地分析其中每个波长的分布情况。

然后,智利的超大望远镜恰如其分地测量了地球与FRB所在星系之间的距离。

有了这两条信息,研究人员就能够确定每个FRB所经过的空白空间中有多少物质。

这一发现仍然让宇宙的大部分地区没有被发现。大约85%的物质被认为是暗物质,也就是用普通方法无法探测到的物质。

我喜欢神秘的宇宙。麦夸特博士告诉美国广播公司,这意味着还有更多需要理解的地方。

没有参与这项研究的悉尼大学天文学家塔拉·墨菲(Tara Murphy)教授说,我认为这真的很令人兴奋。

她说,这是利用快速射电爆发探测不可见宇宙的第一步。

麦夸特博士说,下一步是使用100个或更多的FRB,对这种新发现的物质有一个错综复杂的理解。

他说,我们发现的东西是宇宙的大气层。它是星系赖以生存的生态系统。

他说,通过了解它的精确结构,天文学家将能够更好地了解星系是如何诞生的,以及它们死亡时发生了什么。