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宇宙中“遗失的重子”谜团解开 同时还发现了星系外围光晕的新构造

黄琨

星系

在一项新研究中,科学家通过宇宙最早的光——宇宙微波背景(CMB),来解开太空中关键物质丢失的谜团。

研究于3月15日发表在《物理学评论D》上,标题为“Atacama Cosmology Telescope: Combined kinematic and thermal Sunyaev-Zel’dovich measurements from BOSS CMASS and LOWZ halos”(阿塔卡马宇宙学望远镜:从BOSS CMASS和LOWZ光晕联合进行的运动学和热学Sunyaev-Zel'dovich测量),通讯作者为Emmanuel Schaan。

暗物质和暗能量约占宇宙总质量和能量的95%,而剩下的5%普通物质中,的大部分也基本上是看不见的,比如构成它们所谓光晕的星系外围气体。大多数这种普通物质是由中子和质子组成的,统称为重子。

由于重子在太空中分布如此广泛,而科学家们对宇宙的了解不足,宇宙中的大部分重子的位置和密度未知,可以被认为是“失踪的”

研究人员利用了被称为Sunyaev-Zel'dovich效应的过程,这个过程解释了CMB电子如何在与星系团周围的热气体相互作用时,通过散射过程获得能量的提升。

结果显示,重子存在于星系光晕中,而且这些光晕延伸的距离比流行的模型预测要远得多。虽然单个星系中的大多数恒星通常位于距离星系中心约10万光年的区域内,但这些测量结果表明,对于给定的一组星系,最远的重子可以从其中心延伸约600万光年。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.063513

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317141657.htm


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