宇宙失踪质量的一半被找到，但不是暗物质

根据《新科学家》杂志，科学家们终于发现了星系之间的连接物质。这一发现意义重大，因为这是我们第一次发现占宇宙大约一半的正常物质，而且先前对观测恒星、星系和其他明亮物体的怀疑已经得到了解释。

计算机模拟显示了一个巨大的“宇宙网”。从这张照片我们可以看到连接宇宙中星系的纠缠细丝，这个纠缠细丝是由重子组成的。

重子是由三个夸克组成的亚原子粒子。在现代粒子物理的标准模型理论中，重子这个术语指的是由三个夸克(或三个反夸克形成一个反粒子)组成的复合粒子。在这个理论中，它是一种强子。值得注意的是重子不是基本粒子，因为它们属于复合粒子。最常见的重子是构成日常物质核心的质子和中子。与反质子和反中子一起，它们被称为核子。天文学家已经发现了许多连接宇宙中星系的高温和散射“气体”，但他们不知道这些“气体”中有什么物质，目前的发现解决了天文学家的疑问。

虽然这些丝状“气体”的温度不够高，但它们不会释放出太多能量，所以很难用x光望远镜观察这些物质。然而，研究人员通过一种被称为“运动学SZ(sunyaev-zel'dovich)效应”的现象证实了这些物质的存在，这种现象描述了大爆炸通过热气体时留下的光的状态。

你可能听说过对暗物质的探索。所谓的暗物质是一种神秘的物质，被认为遍布宇宙。我们可以通过重力间接地观察到这种神秘物质的影响。举例来说，为了给出一个直观的解释，根据目前观察到的情况，某处有一个单位的普通物质，但这次我们的计算机模拟宇宙模型观察到了两个单位的普通物质，所以双倍数量的“消失物质”是研究结果的关键。

由两个独立研究小组发现的“消失物质”——由称为重子的粒子组成，而不是暗物质。连接星系的细丝由重子组成。法国空间天体物理研究所的谷村秀树团队堆叠了26万个二进制数据，而英国爱丁堡大学的安娜·德·格拉夫团队使用了100多万个二进制数据。这两个团队发现了星系间气体丝的确凿证据。塔尼穆拉的团队发现气体丝的密度几乎是预测的正常宇宙物质的三倍，格拉夫的团队发现它们的密度是正常宇宙物质的六倍，这证实了这些区域的气体足够厚，可以形成丝。

“很明显，我们两个团队的观察结果有所不同，这是我们在观察前就预料到的，因为我们观察的距离不同，所以结果也不同，”谷村说。“如果克服了这个因素，我们的观察结果将与另一个团队的结果非常一致。”

两个团队都从斯隆数字天空测量项目中选择了一个双星系统进行研究。双星系统被认为是由重子连接的。他们将普朗克信号叠加在两个星系区域之间，这样就可以探测到弱重子。

“每个人都知道它的存在，但现在，我们两个不同的团队肯定发现了这种物质，”马萨诸塞州哈佛-史密森尼天体物理中心的拉尔夫·克拉夫特说。“重子的观察很好地证明了我们关于星系如何形成和宇宙历史的许多观点是正确的。"

2015年哈勃体积中的普朗克卫星微波辐射背景图。因为星系之间的气体非常扩散，所以它们产生的黑点太弱，无法直接在普朗克图上看到。