IT之家12月28日音讯,若你用千里镜远看世界,会看到无数星系。这些星系大多领有超大质地的中心黑洞、数十亿颗恒星,以及围绕恒星入手的行星。世界中充斥着体积遍及、壮丽秀雅的天体,东说念主们省略会以为,世界中的绝大部分物资都聚会在这些巨型天体之中。

但大爆炸表面揣度,世界中约5%的物资应当是由质子、中子和电子组成的原子。而这些原子中的绝大大宗,都无法在恒星和星系中找到,这一矛盾气候永恒困扰着天文体家。
既然这些物资不在可见的恒星与星系里,那么它们最有可能的驻足之处,就是星系之间的繁多虚空。尽管天外常被称作真空,但它并非皆备空无一物。单个粒子和原子弥漫在恒星与星系的空间中,组成了一个暗淡、呈丝状收罗结构的“世界网”。
2025年6月发表的一项筹商中,一个科学家团队诈骗一种私有的射电本领,完成了对世界中平凡物资的普查。
平凡物资普查
寻找平凡物资,最直不雅的贪图就是恒星。引力将恒星集聚成星系,天文体家能够统计可不雅测世界内的统统星总共目。
据普查恶果,世界中约罕有千亿个星系,每个星系又包含数千亿颗恒星。不外这个数字存在不敬佩性,因为有好多恒星游离于星系以外。据估算,世界中恒星总额约为10的23次方颗,这一数目是地球上统统沙滩沙子总额的数百倍。而世界中的原子总额,更是达到了约10的82次方个。
关系词,如斯遍及的数目,与大爆炸表面揣度的物资总量仍相去甚远。精准核算标明,恒星仅占世界物资总量的0.5%。据意料,世界中漂荡着的解放原子数目,是恒星华夏子数目的十倍。而除氢、氦以外的其他元素——包括碳,以及组成生命的统统基础物资,仅占世界物资总量的0.03%。

探秘星系际空间
星系际介质,即星系之间的空间,近乎皆备真空,其密度约为每立方米1个原子,这一密度还不到地球空气密度的万亿亿分之一。但筹议到世界直径高达920亿光年,即便密度如斯之低,这种弥漫介质所蕴蓄的物资总量依然绝顶可不雅。
据IT之家了解,星系际介质温度极高,可达数百万摄氏度。这一特质使其极难被不雅测,只消借助X射线千里镜才能竣事——因为超高温气体在世界中会以极短的X射线波长辐射能量。但X射线千里镜的机灵度有限,原因在于其体积小于大大宗光学千里镜。
新用具登场
天文体家近期借助一种新式用具,攻克了这一“物资失散”艰巨。快速射电暴是一种热烈的射电波爆发,它在一毫秒内开释的能量,绝顶于太阳三天开释的能量总和。这类爆发于2007岁首次被发现,科学家随后确认,其泉源是远方星系中风雅的恒星颓残。射电暴的能量在穿越世界空间的进程中会持续衰减,当这些能量抵达地球时,其强度已降至月球放射的手机信号抵达地球时强度的千分之一。
2025岁首的筹商指出,快速射电暴的泉源,是超风雅中子星周围的强磁场区域。中子星是大质地恒星在超新星爆发后,因自己引力坍缩酿成的密度极高的颓残。能够放射射电暴的这类非凡中子星被称为“磁星”,其磁场强度是地球磁场的千万亿倍。
尽管天文体家尚未皆备弄清快速射电暴的成因,但他们已能利用这种气候来探伤星系之间的空间。当快速射电暴穿越世界时,其电波会与高温星系际气体中的电子发生作用,导致较长波长的电波速率放慢。射电信号会因此发生色散,就像三棱镜将太阳光剖释成彩虹同样。天文体家通过测量信号的色散量,就能策动出射电暴在抵达地球的途中,穿过了若干星系际气体。
谜题破解
2025年6月发表的这项新筹商中,来自加州理工学院和哈佛天体物理中心的天文体家团队,利用加利福尼亚州的一个由110台射电千里镜组成的阵列,对69个快速射电暴伸开了筹商。团队发现,世界中76%的平凡物资存在于星系之间的空间,15%存在于星系晕(即星系中可见恒星周围的区域),剩余的9%则存在于恒星里面。
这项对世界平凡物资的好意思满普查,为大爆炸表面提供了有劲佐证。该表面揣度,世界出生领先几分钟内酿成的平凡物资总量占比约为5%,而这次筹商刚巧找到了这一比例的物资,让大爆炸表面通过了一项要津考证。
戒指当今,东说念主类已不雅测到数千个快速射电暴。过去行将建成的射电千里镜阵列,有望将射电暴的发现速率进步至每年1万个。如斯遍及的样本量,将使快速射电暴成为天放学筹商的强劲用具。天放学是一门筹商世界大小、体式及演化进程的学科。借助快速射电暴,科学家不仅能统计原子数目,还能画图出世界网的三维结构。
世界物资组成饼图
如今,科学家省略依然摸清了平凡物资在世界中的散布全貌,但世界的绝大部分组成,依然是他们尚未皆备领悟的存在。

世界中含量最丰富的两种因素是暗物资和暗能量,而东说念主类对这两者的默契都十分有限。暗能量正在鼓舞世界加快延长,暗物资则是维系星系乃至统统这个词世界结构的“隐形黏合剂”。
暗物资很可能是一种此前未被发现的基本粒子,不属于粒子物理圭臬模子的限制。物理学家于今未能径直探伤到这种新式粒子,但咱们不错敬佩它的存在——笔据广义相对论,质地会使光芒发生辗转,而东说念主类不雅测到的引力透镜效应,远超可见物资所能产生的进度。引力透镜效应是指星系团会像光学透镜同样,使经过其隔邻的光芒发生辗转和放大。暗物资的总质地,是平凡物资的5倍以上。
一个谜题省略依然解开,但更大的谜团仍待探索。尽管暗物资依旧深不成测,但咱们如今对组成东说念主类自己及周遭世界的平凡原子,依然有了极为深切的了解。
