科学家利用新技术寻找“失踪的”重子物质

据外媒报道,据科学家估计,暗物质和暗能量约占宇宙引力物质的95%,剩下的5%是重子物质,重子物质是构成恒星、行星和生命的“正常”物质。然而几十年来,几乎有一半的物质也没有被发现。

现在,一个由Instituto de Astrofísica de Canarias(IAC)参与的团队使用一种新技术显示,这种“失踪的”重子物质被发现以热的、低密度气体的形式填充着星系之间的空间。同样的技术也提供了一个新工具,这表明星系所经历的引力吸引跟广义相对论的理论是一致的。这项研究在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)》发表了三篇文章。

研究团队在设计这项新技术的过程中分析了电磁波谱的变化,即它向红色的转移,这是由星系在远离我们的过程中发出的光变红引起的。在宇宙中,远离的源显示出更红的光谱,而靠近我们的源显示出更蓝的光谱。这种效应为现代宇宙学的发展提供了必要的资料。

大概一个世纪以前,Edwin Hubble发现星系离我们越远它们的红移就越大,这是最终形成宇宙大爆炸模型的最初证据。从那时起,这些红移被用来寻找到星系的距离并建立它们在宇宙中分布的三维地图。

据悉,在研究人员发表的第一篇文章中,该团队表明这些地图对宇宙尺度上的星系间的引力是敏感的。在第二篇文章中,同一小组将这些地图跟宇宙微波背景的观测结果进行了比较,他们首次允许对宇宙90%生命期间的重子物质进行完整的普查。

“大多数这种‘普通’物质对我们来说都是看不见的,因为它的温度不足以释放能量。然而通过使用星系的红移图,我们发现所有这些物质都充满了它们之间的空间,”Jonás Chaves-Montero解释道。他是Donostia国际物理中心(DIPC)的研究员也是这篇文章的第一作者。

最后,正如在第三篇文章中所发现的,研究人员还使用了星系的红移图来研究引力的本质。“跟以前的方法相比,我们的新方法不基于任何红移到距离的转换,并且被证明对噪声和数据杂质具有鲁棒性。多亏了它,我们才能得出高精度的结论,即观测结果跟爱因斯坦的引力理论是一致的,”IAC研究人员Carlos Hernández-Monteagudo指出。(科普中国、cnBeta.COM)

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