科学家发现宇宙“失踪”重子痕迹

2005-02-17　来源：光明日报　作者:陈勇 我有话说

美国科学家近日宣布,他们通过对“钱德拉”X射线天文望远镜观测数据的研究发现,占宇宙质量近一半的“失踪”重子以非常稀薄的高温气体“网”形式存在于各个星系之间。

重子包括质子和中子,构成物质的绝大部分质量。科学家早先通过各种计算方法,得到了宇宙“大爆炸”之后所产生的重子总质量。但他们发现,目前已知星

系和星云的重子总质量,大约只占“大爆炸”之后所产生重子总质量的一半多,而另一半重子似乎“失踪”了。

科学家曾借助计算机模型预言,这些“失踪”重子应该以稀薄而炽热的气体“网”形式存在于各星系之间,近年来在地球所在的银河系附近也发现了这类气体“网”。但由于这些气体极其稀薄,温度又介于几十万至上百万摄氏度之间,非常难以观察,长期以来科学家一直没有在其他星系发现证据。

美国哈佛 史密森尼安天体物理中心的科学家尼卡斯特罗等人,根据“钱德拉”X射线天文望远镜的观测数据找到了新证据。他们介绍说,2002年10月和2003年7月,“钱德拉”X射线天文望远镜曾两次拍摄到距地球4亿光年的一个遥远星系中的类星体―――马卡林421的X射线光谱图。通过对光谱图的分析,研究人员发现有两团炽热而稀薄的高温气体,在吸收马卡林421发出的X射线。尼卡斯特罗等人计算出这两团气体的密度,并假定它们的大小和密度在宇宙中具有代表性,以此为根据计算出全宇宙类似的气团重子的密度,结果发现它与“失踪”重子的密度一致。最近出版的《自然》杂志刊发了这一成果。