天文學家首度發現「失落物質」 破解多年迷團
宇宙之中,只有5%為人類已知一般物質(ordinary matter),餘下為暗物質(dark matter)和暗能量(dark energy)。暗物質從未能被直接研究,暗能量更是幾乎完全神秘。即使是追蹤一般物質,也不容易:當科學家把所有能夠觀察的物品,包括恆星、行星、各大星系等等,加起來也只佔理應存在物質的十分一到五分一。這個所謂「失落的重子問題」,成為天文學長年以來其中一大謎團。近日兩批科學家分別從間接途徑,找到連繫星系之間的氣體絲狀或薄片結構,「失落物質」終首度被發現。
「失落物質」(missing matter)被公認存在,問題是,到底它們在哪裡,為何一直不未被發現?
科學家研究發現,由於有關氣體太過稀薄而且溫度不夠高,故天文望遠鏡的X光未能捕捉到,亦沒有任何人能夠看見。
他們借助宇宙大爆炸(big bang)後,熱氣所經過遺留下來的光,成功找出失落物質。2015年歐洲太空總署的普朗克衛星,利用它收集得的數據,描繪出一張大爆炸餘熱殘留的宇宙微波背景地圖。可是星系之間的氣體過於分散,產生出來的一點點暗光不能直接從普朗克衛星的地圖中看見。
英國愛丁堡大學和法國奧賽太空天體物理研究所的研究團隊,分別挑選個別星系數據,兩者均能從中找出星系之間氣體存在的證據。
法國奧賽太空天體物理研究所的團隊發現,這些氣體的密度較宇宙中一般物質高近三倍,愛丁堡大學團隊的發現更達到六倍,令這些位置的氣體,密度足以構成絲狀結構。
帶領奧賽團隊的科學家Hideki Tanimura揚言,「失落重子的問題已經解決。」
哈佛史密松天體物理中心科學家克拉夫特(Ralph Kraft)稱,「每個人也大概知道它的存在,但這是首次有人、而且是兩個不同團隊,出現肯定的觀察。」認為是次發現可顯示,人類在關於宇宙星系的形成和結構組成概念相當準確。
然而今次的初步研究,並未能找出全數的「失落物質」。部分科學家相信,餘下未被找出的重子,應由黑洞和暗星(dark star)等未被觀察的獨特物體組成。
(綜合報道)