美科學家發(fā)現(xiàn)宇宙失蹤重子痕跡 溫達100萬度 (2005-02-05)
發(fā)布時間:2007-12-04
作者:
來源:新華
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美國科學家2日說,他們通過對“錢德拉”X射線天文望遠鏡觀測數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn),占宇宙質量近一半的“失蹤”重子以非常稀薄的高溫氣體“網”形式存在于各個星系之間。
重子包括質子和中子,構成物質的絕大部分質量??茖W家早先通過各種計算方法,得到了宇宙“大爆炸”之后所產生的重子總質量。但他們發(fā)現(xiàn),目前已知星系和星云的重子總質量,大約只占“大爆炸”之后所產生重子總質量的一半多,而另一半重子似乎“失蹤”了。
科學家曾借助計算機模型預言,這些“失蹤”重子應該以稀薄而熾熱的氣體“網”形式存在于各星系之間,近年來在地球所在的銀河系附近也發(fā)現(xiàn)了這類氣體“網”。但由于這些氣體極其稀薄,溫度又介于幾十萬至上百萬攝氏度之間,非常難以觀察,迄今科學家還沒有在其他星系發(fā)現(xiàn)證據(jù)。
美國哈佛-史密森尼安天體物理中心的科學家尼卡斯特羅等人,根據(jù)“錢德拉”X射線天文望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)找到了新證據(jù)。他們在論文中寫道,2002年10月和2003年7月,“錢德拉”X射線天文望遠鏡曾兩次拍攝到距地球4億光年的一個遙遠星系中的類星體??馬卡林421的X射線光譜圖。通過對光譜圖的分析,研究人員發(fā)現(xiàn)有兩團熾熱而稀薄的高溫氣體,在吸收馬卡林421發(fā)出的X射線。
進一步分析顯示,這兩團氣體距地球分別為1.5億光年和3.7億光年,厚度為200萬光年,其中包含碳、氧、氮、氖等物質的離子,溫度高達100萬攝氏度。尼卡斯特羅等人計算出這兩團氣體的密度,并假定它們的大小和密度在宇宙中具有代表性,以此為根據(jù)計算出全宇宙類似的氣團重子的密度,結果發(fā)現(xiàn)它與“失蹤”重子的密度一致。
研究人員將這一成果發(fā)表在新一期《自然》雜志上。不過,其他科學家在同一期雜志上評論認為,目前還難以斷定“錢德拉”發(fā)現(xiàn)的兩個氣團是否具有代表性,還需要更多的觀察。