科学家找到星系失踪物质

参考消息网3月13日报道 据英国《新科学家》周刊网站3月6日报道，长期以来，人们一直认为许多大星系缺失了很大一部分物质，但现在这些物质已被发现，这对我们理解宇宙来说是一个更大的问题。

过去10年左右的观测显示，银河系大小的星系所包含的重子物质（意思是正常物质，而非暗物质）似乎比我们预想的要少得多。这一预期基于暗物质与宇宙中普通物质的比例，按照这一比例，星系盘的重子物质只有人们预期的20%左右。尽管随后几年的研究在星系周围被称为冷环星系介质的云层中发现了这些失踪物质的一半，但另一半仍然不知所踪。

现在，意大利国家天体物理学研究所的法布里齐奥·尼卡斯特罗和同事利用了来自“XMM-牛顿”太空望远镜和钱德拉X射线天文台的3个星系的数据，来寻找这些失踪物质的其余部分——实际上，这些物质可能有太多太多。

即使那些强大的观测设备也无法单独发现任何星系物质，研究人员不得不把对这3个星系的观测结果“叠加”在一起，这样他们就可以累积测量这3个星系的光，而不是一次只测量一个星系。

他们发现，有迹象表明，与环星系介质中的冷气体混合的是更热的气体——这些更热气体的质量相当于太阳的数千亿倍。尼卡斯特罗说：“我们估计的质量足以解释星系中缺失的质量。（这一证据）揭开了星系中大部分重子的面纱。”

只有一个问题：这种物质根本不应该被视为失踪。对年轻星系的模拟显示，恒星形成等需要能量的过程和超新星产生的强风确实应该在这些星系年轻时就已经把很大一部分重子物质抛掷出去。所以，它们诞生时包含的物质符合人们所预期的量，然后这些物质被喷射出去。

但这意味着，这些“失踪”的物质应该早就不在了，而不是留在环星系介质中。加州理工学院的维克拉姆·拉维说：“我们（曾以为）这些重子的确应该是失踪了，它们应该是被喷出了星系。从这个角度来说，如果它们能留在那，那会是一个惊人的结果。如果这些失踪物质真的在那里，我们将不得不重新思考星系是如何大规模运转的。”

但在我们这样做之前，这些结果还需要得到确认。一个潜在的问题是，数据处理和解读过程往往会影响结果，因此一个关于这种物质究竟如何分布的更精确模型可能会改变我们认为这种物质应该存在的数量。拉维说：“我认为，我们需要进行十分详细的模拟并与银河系进行比较，这样才能更彻底地解读这些数据。”

将其他星系与银河系进行比较在未来几年尤为关键，因为我们没有能力仔细衡量银河系之外星系的环星系介质。尼卡斯特罗说：“目前的X射线卫星（XMM-牛顿和钱德拉）极远距离的观测仍然可以提供一两项确认，但要真正对（环星系介质的）这些成分进行群体研究，我们需要新的仪器。”

可能要在十年或更长时间后，这些新的望远镜才能准备好真正解开并不算真的失踪的物质之谜。