快速射電暴揭示了宇宙中缺失物質(zhì)的藏身之處

通過追蹤強(qiáng)大的無線電信號回到時間開始時的宿主星系，天體物理學(xué)家已經(jīng)確定了宇宙中缺失物質(zhì)的隱藏位置。

在星系之間的空間里，我們永遠(yuǎn)無法用眼睛看到它，物質(zhì)的漂移量足以在快速射電暴（FRB） 以 5 億個太陽的力量撕裂時空。

這是另一項有助于解決宇宙中一半正常物質(zhì)到達(dá)何處問題的測量，幾十年來，這一缺失一直困擾著科學(xué)家。

“幾十年來的'重子失蹤問題'從來都不是關(guān)于這個問題是否存在?！?a>天體物理學(xué)家利亞姆·康納 （Liam Connor） 說哈佛-史密森尼天體物理中心?！八偸窃谀膬?？現(xiàn)在，多虧了 FRB，我們知道：四分之三的 FR 漂浮在宇宙網(wǎng)中的星系之間。

由重子粒子組成的正常物質(zhì)約占宇宙物質(zhì)能量組成的 5%。它解釋了我們可以直接檢測到的一切——恒星、星系、行星、塵埃、黑洞、氣體，甚至我們?nèi)祟?，都是由正常物質(zhì)構(gòu)成的。

多虧了Big Bang稱為宇宙微波背景，我們知道在萬物之初有多少重子物質(zhì)。當(dāng)天文學(xué)家將這個數(shù)量與天空中可見物質(zhì)的數(shù)量進(jìn)行比較時，出現(xiàn)了一個巨大的差異：似乎只有周圍應(yīng)有的一半.

近年來，在星系之間打哈欠的幾乎空曠的空間中開始出現(xiàn)缺失的一半的跡象。在那里，物質(zhì)非常脆弱，以至于我們的儀器無法檢測到它;但幾年前，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)它足以拉伸 FRB 的毫秒信號。

FRB 本身就是一個巨大的謎。顧名思義，它們是非?？焖?、非常爆炸的無線電波爆發(fā)，非常強(qiáng)大，但持續(xù)時間只有幾分之一秒。當(dāng)前最佳解釋對他們來說噴發(fā)磁星.

無論它們是什么，它們都是從天空中飛來的，距離很遠(yuǎn)。探測到的最遠(yuǎn)的一次旅行了 91 億年才到達(dá)我們;其他來自更近.Connor 和他的同事研究了 60 個 FRB，仔細(xì)檢查每個信號，以尋找它在到達(dá)地球的途中穿過重子物質(zhì)的跡象。

“FRB 充當(dāng)宇宙手電筒，”康納說.“它們穿過星系際介質(zhì)的霧氣，通過精確測量光線如何減慢，我們可以稱量霧氣，即使它太微弱而無法看到?！?/p>

根據(jù)該團(tuán)隊的估計，宇宙中的大部分正常物質(zhì)作為星系際介質(zhì)的一部分懸掛在虛空中，主要是氫氣——大約 76%。另外 15% 的問題在暗物質(zhì)暈它包圍了星系和星系團(tuán)。其余部分是構(gòu)成星系本身的東西——恒星和它們之間的星際介質(zhì)。

天文學(xué)家無疑將繼續(xù)在整個宇宙中尋找重子物質(zhì)。它在哪里，它是如何到達(dá)那里的，將告訴我們很多關(guān)于宇宙在其 138 億年生命周期中是如何演化的。這個結(jié)果巧妙地回答了它在哪里的問題;現(xiàn)在我們需要知道如何作。

“這是現(xiàn)代天文學(xué)的勝利，”天文學(xué)家 Vikram Ravi 說加州理工學(xué)院。

“多虧了 FRB，我們開始以全新的眼光看待宇宙的結(jié)構(gòu)和組成。這些短暫的閃光使我們能夠追蹤填充星系之間廣闊空間的原本不可見的物質(zhì)。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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