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科學(xué)家利用新技術(shù)尋找“失蹤的”重子物質(zhì)

cnBeta.COM 2021-06-23

  據(jù)外媒報(bào)道,據(jù)科學(xué)家估計(jì),暗物質(zhì)和暗能量約占宇宙引力物質(zhì)的95%,剩下的5%是重子物質(zhì),重子物質(zhì)是構(gòu)成恒星、行星和生命的“正?!蔽镔|(zhì)。然而幾十年來(lái),幾乎有一半的物質(zhì)也沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。

  現(xiàn)在,一個(gè)由Instituto de Astrofísica de Canarias(IAC)參與的團(tuán)隊(duì)使用一種新技術(shù)顯示,這種“失蹤的”重子物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)以熱的、低密度氣體的形式填充著星系之間的空間。同樣的技術(shù)也提供了一個(gè)新工具,這表明星系所經(jīng)歷的引力吸引跟廣義相對(duì)論的理論是一致的。這項(xiàng)研究在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)》發(fā)表了三篇文章。

  研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)這項(xiàng)新技術(shù)的過(guò)程中分析了電磁波譜的變化,即它向紅色的轉(zhuǎn)移,這是由星系在遠(yuǎn)離我們的過(guò)程中發(fā)出的光變紅引起的。在宇宙中,遠(yuǎn)離的源顯示出更紅的光譜,而靠近我們的源顯示出更藍(lán)的光譜。這種效應(yīng)為現(xiàn)代宇宙學(xué)的發(fā)展提供了必要的資料。

  大概一個(gè)世紀(jì)以前,Edwin Hubble發(fā)現(xiàn)星系離我們?cè)竭h(yuǎn)它們的紅移就越大,這是最終形成宇宙大爆炸模型的最初證據(jù)。從那時(shí)起,這些紅移被用來(lái)尋找到星系的距離并建立它們?cè)谟钪嬷蟹植嫉娜S地圖。

  據(jù)悉,在研究人員發(fā)表的第一篇文章中,該團(tuán)隊(duì)表明這些地圖對(duì)宇宙尺度上的星系間的引力是敏感的。在第二篇文章中,同一小組將這些地圖跟宇宙微波背景的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較,他們首次允許對(duì)宇宙90%生命期間的重子物質(zhì)進(jìn)行完整的普查。

  “大多數(shù)這種‘普通’物質(zhì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是看不見(jiàn)的,因?yàn)樗臏囟炔蛔阋葬尫拍芰?。然而通過(guò)使用星系的紅移圖,我們發(fā)現(xiàn)所有這些物質(zhì)都充滿了它們之間的空間,”Jonás Chaves-Montero解釋道。他是Donostia國(guó)際物理中心(DIPC)的研究員也是這篇文章的第一作者。

  最后,正如在第三篇文章中所發(fā)現(xiàn)的,研究人員還使用了星系的紅移圖來(lái)研究引力的本質(zhì)?!案郧暗姆椒ㄏ啾龋覀兊男路椒ú换谌魏渭t移到距離的轉(zhuǎn)換,并且被證明對(duì)噪聲和數(shù)據(jù)雜質(zhì)具有魯棒性。多虧了它,我們才能得出高精度的結(jié)論,即觀測(cè)結(jié)果跟愛(ài)因斯坦的引力理論是一致的,”IAC研究人員Carlos Hernández-Monteagudo指出。

責(zé)任編輯:王超

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