天文學(xué)家長(zhǎng)久以來一直在追尋宇宙中一部分普通物質(zhì)的蹤跡，這些物質(zhì)占據(jù)了宇宙總質(zhì)量的約15%，但在可觀測(cè)的宇宙結(jié)構(gòu)中，始終有一半左右的普通物質(zhì)似乎“消失”了。然而，最近的一項(xiàng)研究可能揭示了這一謎團(tuán)的關(guān)鍵線索。
一個(gè)由多國科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)，通過對(duì)環(huán)繞大多數(shù)星系的彌散氫氣云進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)這些氫氣云的規(guī)模遠(yuǎn)超此前的預(yù)期。這些龐大的氫氣云，或許正是宇宙中所缺失的大部分普通物質(zhì)的藏身之所。加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家西蒙·費(fèi)拉羅作為該研究的共同作者，表示研究結(jié)果與所有缺失氣體被找到的假設(shè)相吻合。這項(xiàng)研究的論文已在預(yù)印本服務(wù)器arXiv上發(fā)表，并正在接受同行評(píng)審，預(yù)計(jì)將在《物理評(píng)論快報(bào)》上正式發(fā)表。
為了揭示這些氫氣云的秘密，研究人員利用了美國亞利桑那州基特峰國家天文臺(tái)的暗能量光譜儀（DESI）以及智利阿塔卡馬宇宙學(xué)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。通過DESI的觀測(cè)數(shù)據(jù)，他們將約700萬個(gè)星系的圖像疊加，從而測(cè)量出星系邊緣微弱的電離氫氣暈。這些氫氣暈通常過于微弱，難以通過常規(guī)方法進(jìn)行觀測(cè)。因此，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地測(cè)量了這些氣體對(duì)宇宙微波背景輻射的影響，通過觀察輻射的變暗或變亮來間接探測(cè)這些氫氣云。
研究團(tuán)隊(duì)還驚人地發(fā)現(xiàn)，這些電離氫氣云在星系之間形成了如同幽靈般的、近乎隱形的絲狀結(jié)構(gòu)。如果這些宇宙網(wǎng)絡(luò)真的連接了宇宙中的大多數(shù)星系，那么它們的跨度就足以解釋之前未被探測(cè)到的物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了宇宙中缺失物質(zhì)的去向，還可能對(duì)我們對(duì)黑洞行為的理解產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
科學(xué)家最初認(rèn)為，大多數(shù)星系中心的超大質(zhì)量黑洞只在其生命早期噴射氣體。然而，這些廣泛存在的彌散氣體云表明，這些黑洞的活躍程度可能比之前認(rèn)為的更為頻繁。加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家博里亞娜·哈茲伊絲卡作為該研究的主要作者，提出了一個(gè)有趣的假設(shè)：黑洞可能在所謂的“工作周期”中偶爾開啟和關(guān)閉，從而不斷噴射氣體。
隨著這一研究的深入，研究人員計(jì)劃將這些新的測(cè)量結(jié)果納入現(xiàn)有的宇宙學(xué)模型中。哈茲伊絲卡表示，已經(jīng)有很多人對(duì)他們的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生了濃厚興趣，并計(jì)劃利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析。這些分析將包括對(duì)這種彌散氣體云的詳細(xì)研究，有望為我們揭示更多關(guān)于宇宙的奧秘。
