【最新研究】宇宙的神經結構?天文學家發現神秘氣體弦,跨越5000萬光年

天空之城 2020/12/28 檢舉 我要評論

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文/天空之城

根據粒子物理學的標準模型預測,宇宙中存在一種神秘氣體弦,它們由異常稀薄的氣體組成,橫跨驚人距離,且大部分重子物質都包含在其中。這些氣體弦的形成被認為始於宇宙大爆炸之後的快速膨脹期。

宇宙創生之初,物質分佈並不是完全均勻的,這是宇宙之所以能夠成為當今宇宙的重要原因——有些地方物質密度稍大,通過引力作用彙聚更多其他物質,最終形成星系、恒星、行星以及已知宇宙的一切。

標準模型預測,物質在受引力作用彙聚的過程中,會留下一道微弱的尾跡,也就是上文所說的氣體弦。然而,這些氣體弦異常稀薄,濃度預計為每立方米10個粒子,比人工所能創造的真空還要低得多,因此難以被探測。

現在,由德國波恩大學一個研究小組領導的科學團隊終於首次探測到了這種神秘氣體弦的蹤跡。

據介紹,研究人員利用馬克斯·普朗克地外物理研究所的X射線望遠鏡eROSITA,對阿貝爾3391/95集合的三個星系團展開觀測,結果有史以來第一次接收到神秘氣體弦發出的X射線。而且,觀測資料還展現了氣體弦是如何將星系團中各個星系連接起來的。

下圖中,左側是氣體弦分佈的模擬圖,右側是X射線望遠鏡eROSITA拍攝的X射線圖。這些氣體弦連接著各星系,看上去酷似人體神經結構。

更為不可思議的是,儘管本次探測到的氣體弦跨越超過5000萬光年范圍,但研究人員認為他們尚未窺見氣體弦的全貌,實際上只是探測到其中一部分。這些氣體弦龐大的尺度,將有助於解釋高達50%的可相互作用物質隱匿其中的理論預測。

X射線望遠鏡eROSITA為天文學家打開了新視窗,研究人員接下來將努力探尋更多的神秘氣體弦。

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