到现在,宇宙的一半还在为我们消失。
目前我们能观测到的宇宙只是冰山一角。据科学家估计,已知的宇宙只占宇宙总体积的5%,而我们所知道的"普通物质"它只占宇宙总物质的一小部分。
在今天的宇宙中,我们能观测到的大部分物质都是由质子和中子组成的。而这些由质子和中子组成的物质被称为重子。
根据科学家的计算,宇宙中实际存在的是"普通重子物质"它只占宇宙总物质的5%,我们会寻找这个缺失的重子。科学家们已经对宇宙中的所有物质进行了普查& mdash& mdash行星、恒星、黑洞、星系、尘埃云、气体,基本上能看到的都加了。然而结果令人失望,发现的物质仅占重子物质总量的20%左右。
另外80%的重子物质去了哪里?它们不是暗物质,只是在黑暗中。这使得找到他们变得极其困难。不过科学家已经通过一些方法进行了相关研究。一种方法是使用背光& mdash& mdash一个非常遥远的明亮光源,这也意味着它处于一个非常早期的宇宙。
上世纪90年代末,科学家通过计算氘和氦的丰度,推算出宇宙中应该存在约5%的重子物质。氘是在大爆炸后的前20分钟内形成的,因此这些元素可以为寻找宇宙的丰度提供一些基本值。
虽然还没有找到所有失踪的重子物质,但科学家们仍在通过各种方法寻找它们的下落,甚至在超级望远镜上进行研究,希望找到更多关于普通重子物质的线索。
本文将介绍一项重大的天文发现,即寻找宇宙中失踪的重子。关于重子是什么,在宇宙中起什么作用,先介绍一下。重子包括原子核和电子,它们是宇宙中唯一被引力束缚在一起的物质,也是我们身体属性的基本构建模块。从物理学的角度来看,重子是宇宙的基本积木。
现在,我们来谈谈宇宙中失踪的重子。我们知道在大爆炸之后,氢和氦首先形成。这些气体冷却凝结成星系的原始结构,最终形成恒星和行星。然而,当我们仔细计算星系和宇宙中这些气体的总质量时,我们会发现其中只有四分之一是可解释的氢和氦。那么,其他的三分之一或一半重子去哪里了呢?
经过多年的研究,我们现在知道了其中的一些。例如,中性氢气云是由未电离的氢原子组成的巨大气体云,有时我们可以从它们发出的光中探测到它们。但是当它们穿过视线内的发光星系时会发生什么呢?因为中性氢气吸收光线,所以缺失了,形成了一些暗线。这些暗线就像指纹一样,记录了中性氢的存在。测量这些暗线的数量可以告诉我们这些气体云的存在和密度。
此外,还有一种天体叫类星体。类星体是宇宙中最亮的天体之一,其亮度可以是整个星系的数千倍。它们的来源是早期星系中心超大质量黑洞的吸积盘,因为它吞噬了所有这些物质。因为太远了,我们从类星体接收到的光发生了严重的红移。通过研究类星体的光谱,我们可以获得重要的信息。
科学家通过观测快速射电爆发发现了宇宙中失踪的重子物质。这些快速射电暴的来源仍然未知,但通过测量它们的色散测量值,科学家可以计算出它们向地球发送信号时的散射程度,估算出与之相连的电离粒子总量,并发现有5%的重子物质。
这意味着大约50%的重子物质分布在恒星和星系之外的星系际介质中。这一观测证实了科学家早期的预期,打破了我们对宇宙组成的传统认识,使人们认识到宇宙其实更加神秘复杂。
这项研究是科学家的胜利,为我们探索还有哪些新的物理知识有待发现提供了线索。但对于非科学家来说,这个消息可能不会引起太大的共鸣,因为他们大多只关心科学结果是否与他们的预期一致,而不是科学家关注的结果是否能打破现有的认知,为人类研究宇宙提供更多未解之谜。
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