宇宙中缺失的物质在哪里?围绕银河系的气体光环有助于解决这个难题
光环是一个围绕星系的充满热气的大区域,也被称为“环银河介质”。银河系周围的加热气体晕是大约130亿年前银河系形成的孵化器,可能有助于解决宇宙中缺失物质可能存在于哪里的长期困惑。
新的发现来自一个名为卤卫星的小型航天器的观察。它属于名为立方体卫星(CubeSats)的一类微型卫星,大约有烤面包机那么大,长4×8×12英寸(约10×20×30厘米),重约26磅(12公斤)。卤卫星由爱荷华大学建造,于2018年5月从国际空间站发射,是第一颗由美国宇航局天体物理学部门资助的立方体卫星。
虽然与美国宇航局的钱德拉X射线天文台相比很小,但光环卫星的X射线探测器可以同时观察到更广阔的天空,因此被优化为进行测量银河光环所需的广域测量。
由于体积小,立方体卫星使美国航天局能够在空间进行低成本的科学研究。迄今为止,在这个天体物理学分部系列中已经选出了六个立方体卫星。
在这项新的研究中,研究人员根据来自环银河介质的X射线发射强度,得出环银河介质具有圆盘状几何形状的结论。
“在银河系中恒星形成更活跃的部分,x光辐射更强,”衣阿华大学物理和天文系教授、该项研究的相应作者菲利普·卡雷特说。“这表明环银河介质与恒星的形成有关,很可能我们看到了以前落入银河系的气体,这些气体形成了恒星,现在正被回收到环银河介质中。”
每个星系都有一个环星系介质,这些区域不仅对理解星系如何形成和演化至关重要,而且对理解宇宙如何从氦和氢的核心发展到充满恒星、行星、彗星和所有其他天体成分的宇宙空间也至关重要。
卤卫星搜索重子物质——也就是说,构成可见世界的同一种粒子——据信自宇宙诞生近140亿年以来就一直缺失。这颗卫星一直在观察银河系的环银河介质,寻找丢失的重子物质可能存在于那里的证据。重子物质不同于暗物质,暗物质是不可见的,除了引力之外不通过任何力相互作用。科学家只能解释宇宙中应该存在的重子物质的三分之二左右。
为了寻找丢失的物质,卡雷特和他的团队想更好地处理环银河介质的配置。
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