宇宙中充滿了我們無法探測到的東西。暗能量和暗物質(zhì)以其神秘的性質(zhì)彌補(bǔ)了宇宙真空的大部分地帶。但還有一個(gè)很普通的物質(zhì)，我們卻無法找到它。在2017年，兩個(gè)獨(dú)立的天文學(xué)家小組宣布他們發(fā)現(xiàn)了這件失蹤的物質(zhì)。
組成普通物質(zhì)的質(zhì)子、中子和電子只占宇宙的百分之五（其中包括重子），暗能量和暗物質(zhì)構(gòu)成了其余的部分。 天體物理學(xué)家通過研究大爆炸的余輝，也就是宇宙微波背景（CMB），就可以知道宇宙形成之初有多少物質(zhì)存在。而通過研究今天由恒星和星系發(fā)出的光，就可以計(jì)算出它們的質(zhì)量，然后將它們的質(zhì)量乘以宇宙的密度就可以準(zhǔn)確地知道宇宙中各個(gè)物質(zhì)所占的比例。這個(gè)總數(shù)比中告訴我們：重子物質(zhì)的數(shù)量少了很多，大約少了一半。天體物理學(xué)家把缺失的這部分稱為“缺失的重子問題”。
科學(xué)家們認(rèn)為他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些重子物質(zhì)的碎片，這些碎片隱藏在星系周圍的光環(huán)中。但對(duì)于其余的星系，科學(xué)家們懷疑它們可能形成了跨越太空的纖維。2017年4月，滑鐵盧大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，暗物質(zhì)以這種方式將各星系聯(lián)系在一起。這使得科學(xué)家們相信重子物質(zhì)也會(huì)做同樣的事情。現(xiàn)在我們只需要找到它。
問題是，這些細(xì)絲的彌散性令人難以置信，它們的密度不足以阻擋光線，所以無法在圖像上顯示出來。但是來自不列顛哥倫比亞大學(xué)和愛丁堡大學(xué)的科研小組們?cè)?017年10月宣布，他們已經(jīng)找到了如何在圖像上將重子顯現(xiàn)出來的方法。
他們依賴Sunyaev-Zel'dovich效應(yīng)，這是一種難以發(fā)音的現(xiàn)象，它使得CMB（宇宙微波背景）中剩余的光粒子在穿過環(huán)繞星系團(tuán)的氣體時(shí)，會(huì)躍遷到更高的能量。就像發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)網(wǎng)的研究人員一樣，這些研究人員從斯隆數(shù)字巡天中收集了成對(duì)的星系，引導(dǎo)它們彼此匹配，然后將它們堆疊起來，以強(qiáng)化任何可能存在的模式。
它們確實(shí)存在。不列顛哥倫比亞大學(xué)發(fā)現(xiàn)重子絲的密度是我們?cè)谟钪嬲婵罩姓业矫芏鹊娜丁?jù)愛丁堡大學(xué)計(jì)算，他們發(fā)現(xiàn)的纖維密度是原來的六倍。兩個(gè)團(tuán)隊(duì)得到的數(shù)據(jù)之所以不一樣，那是因?yàn)槊總€(gè)科研團(tuán)隊(duì)檢查的細(xì)絲都是在不同的距離上觀察到的。但事實(shí)是，兩個(gè)科研團(tuán)隊(duì)都得出了相同的結(jié)論，這是證明重子存在的很可靠的證據(jù)。如果這些絲狀物存在于每個(gè)星系之間，那就意味著所有丟失的重子物質(zhì)都被發(fā)現(xiàn)了。
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