钱卓探测到失落物质或许就是炽热气体云

美国航太总署（NASA）钱卓X射线观测卫星（Chandra X-ray Observatory）以发现两团弥漫在星系之间的巨大炽热气体云。这些气体云或许可以说明天文上长久以来认为的「失落物质（missing matter）」，因为气体云中原子和离子的含量或许占了全宇宙的一半以上。

天文学家利用不同的方式估量100亿年前宇宙中的重子含量。重子包含组成各原子和离子中心原子核的中子和质子等日常生活中最常见到的，物理学家称之为「一般物质（ordinary matter）」，以兹与暗物质（dark matter）和暗能量（dark energy）区别。不过，天文学家观测到的恒星、星系内外等一般物质的数量，却比理论上应该要有的还少，成为天文悬案之一。

美国哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）Fabrizio Nicastro等人发现了或许隐藏大半重子的地方。他们先利用电脑模拟星系和星系团形成的过程，结果显示：这些失落重子或许会以一种非常弥散的气体云网状结构存在于星系和星系团之间。而由于这些气体温度高达摄氏几十万度到一百万度左右，而且密度极低，因此躲过了天文学家的侦测。

目前天文学家已找到证据，显示在我们自己的银河系和本地群星系团（Local Group of galaxies）周边有这些「温热星系际物质（warm-hot intergalactic matter，WHIM）」；但在本地群星系团以外的广袤太空中，则缺乏有力的证据，因此对目前宇宙物质密度（mass-density）的任何理论估计都是不可信的；而宇宙物质密度牵涉到我们宇宙的未来究竟会继续膨胀、维持平坦还是会收缩。

钱卓X射线观测卫星于2002年10月和2003年7月对Mkn 421星系进行两次X射线光谱观测。Mkn 421为一个近似类星体（quasar）的星系，离地球约4亿光年。X射线光谱资料显示距离地球约1亿5000万光年和3亿7000万光年的地方，各有一团炽热气体云，Mkn 421的X射线被它们吸收，这些天文学家因而发现它们的存在。X射线光谱同时显示：气体云中含有碳、氮、氧、氖等离子，且气体云的温度高达摄氏100万度左右。

综合以上讯息后，再加上紫外波段的观测结果，Nicastro等人估计气体云的厚度约为200万光年，还有气体云的物质密度。如果所有气体云的大小和密度都以上估算的近似，那么Nicastro等人估计出一个令人信服的宇宙重子的平均物质密度，与那些之前如谜般的失落重子的物质密度几乎完全吻合。因此，他们相信，或许这就是这个天文悬案的重要线索，或解答。

出处来源：http://www.tam.gov.tw/news/2005/200502/05020302.htm

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