錢卓探測到失落物質或許就是熾熱氣體雲

美國航太總署（NASA）錢卓X射線觀測衛星（Chandra X-ray Observatory）以發現兩團瀰漫在星系之間的巨大熾熱氣體雲。這些氣體雲或許可以說明天文上長久以來認為的「失落物質（missing matter）」，因為氣體雲中原子和離子的含量或許佔了全宇宙的一半以上。

天文學家利用不同的方式估量100億年前宇宙中的重子含量。重子包含組成各原子和離子中心原子核的中子和質子等日常生活中最常見到的，物理學家稱之為「一般物質（ordinary matter）」，以茲與暗物質（dark matter）和暗能量（dark energy）區別。不過，天文學家觀測到的恆星、星系內外等一般物質的數量，卻比理論上應該要有的還少，成為天文懸案之一。

美國哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）Fabrizio Nicastro等人發現了或許隱藏大半重子的地方。他們先利用電腦模擬星系和星系團形成的過程，結果顯示：這些失落重子或許會以一種非常瀰散的氣體雲網狀結構存在於星系和星系團之間。而由於這些氣體溫度高達攝氏幾十萬度到一百萬度左右，而且密度極低，因此躲過了天文學家的偵測。

目前天文學家已找到證據，顯示在我們自己的銀河系和本地群星系團（Local Group of galaxies）周邊有這些「溫熱星系際物質（warm-hot intergalactic matter，WHIM）」；但在本地群星系團以外的廣袤太空中，則缺乏有力的證據，因此對目前宇宙物質密度（mass-density）的任何理論估計都是不可信的；而宇宙物質密度牽涉到我們宇宙的未來究竟會繼續膨脹、維持平坦還是會收縮。

錢卓X射線觀測衛星於2002年10月和2003年7月對Mkn 421星系進行兩次X射線光譜觀測。Mkn 421為一個近似類星體（quasar）的星系，離地球約4億光年。X射線光譜資料顯示距離地球約1億5000萬光年和3億7000萬光年的地方，各有一團熾熱氣體雲，Mkn 421的X射線被它們吸收，這些天文學家因而發現它們的存在。X射線光譜同時顯示：氣體雲中含有碳、氮、氧、氖等離子，且氣體雲的溫度高達攝氏100萬度左右。

綜合以上訊息後，再加上紫外波段的觀測結果，Nicastro等人估計氣體雲的厚度約為200萬光年，還有氣體雲的物質密度。如果所有氣體雲的大小和密度都以上估算的近似，那麼Nicastro等人估計出一個令人信服的宇宙重子的平均物質密度，與那些之前如謎般的失落重子的物質密度幾乎完全吻合。因此，他們相信，或許這就是這個天文懸案的重要線索，或解答。

出處來源：http://www.tam.gov.tw/news/2005/200502/05020302.htm

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