在计算了宇宙中明显位置（星系、星系团和星系间介质）中所有正常的发光物质后，大约有一半仍然缺失。 因此，宇宙中 85% 的物质不仅是由未知物质组成，被称为“暗物质”的看不见的物质，我们甚至无法找到所有应该存在的少量正常物质。
这被称为“重子缺失”问题。 重子是发射或吸收光的粒子，如质子、中子或电子，它们构成了我们在周围看到的物质。 下落不明的重子被认为隐藏在遍布整个宇宙的丝状结构中，也称为“宇宙网”。
但这种结构难以捉摸，到目前为止我们只看到了它的一瞥。 现在一项新研究，出版于科学，提供了更好的视图，使我们能够帮助绘制它的外观。
宇宙网提供脚手架宇宙中的大尺度结构，由“标准宇宙学模型”。 宇宙学家相信存在一个黑暗的宇宙网，由，以及主要由氢气组成的发光宇宙网。
事实上，据信 60% 的氢气是在存在于这些细丝中。
气体细丝网也被称为“暖热星际介质“（WHIM），因为它的温度大致与太阳内部一样热。星系很可能在两个或多个这样的细丝的交叉处形成，那里的物质最密集，这些细丝连接着宇宙中的所有星系团。
到目前为止，我们还未能探测到暗物质。 这是因为它确实不发射或吸收光所以用普通的望远镜是无法观测到的。 宇宙网细丝也很难找到，因为它们非常分散，并且发出的光不足以被检测到。
自从最初的预测以来，人们使用各种方法对宇宙网进行了深入的搜索。
其中之一依赖于恰好位于背景中与气体灯丝同一视线的明亮物体。 灯丝中的氢原子可以吸收紫外线中特定波长的光。 当按波长分解为光谱时，可以将其检测为来自背景物体的光的吸收线。
该方法已被应用使用类星体，它们是远距离非常明亮的大质量物体，甚至有背景星系。
星系照亮了网络
这项新研究成功地以一种全新的方式探测气体，这种方式允许对宇宙网进行二维成像，而不是依赖于吸收研究中使用的气体云后面的明亮光源的随机位置。
他们研究的对象，引人入胜命名为SSA22，是一个原星系团，意味着它是一个处于婴儿期的星系团。 它比之前测量到的宇宙网要远得多——它的光传播了大约 120 亿年才到达我们。 这意味着我们正在回顾宇宙的早期阶段，使科学家能够探究细丝最初是如何组装的。
几年前，一些极其明亮的恒星形成星系被称为“亚毫米星系”检测到靠近其中心。 这项新研究发现了 16 个这样的星系和 8 个强大的 X 射线源，在这个早期时代，此类物体的密度过高是罕见的。
这些物体向灯丝中的所有氢气提供大量的电离辐射，使其发出我们可以检测到的光——这种技术比吸收更有希望。
这项研究有助于解决的另一个谜团是亚毫米星系的形成。 最广泛接受的解释是，它们是两个正常星系合并的结果，从而形成了一个光量双倍的巨大星系。
然而，计算机模拟表明这些星系可以从邻近宇宙网涌入的冷气体中生长出来。 这项新研究证实了这种情况。
模拟中的巨大星系团，带有细丝。 （约书亚·博罗/C-EAGLE）
详细地图
这项新研究为更系统的二维气体细丝绘图铺平了道路，可以告诉我们它们在空间中的运动。
未来的研究有助于进一步绘制隐藏的宇宙网络。 除了观察充满明亮物体的星系团之外，我们还可以追踪网络的发射收音机或者X射线波长。 然而，X 射线追踪到的气体比 WHIM 的主体要热得多。 拟议的雅典娜X射线天文台将提供附近宇宙中星系团周围热丝的完整图像。
2050 年以后的另一个拟议任务是利用– 大爆炸留下的光 – 作为「背景光」并寻找宇宙网在其中留下的精美印记。
所有这些工具将揭示宇宙网的整个结构，并为我们提供对宇宙中物质的明确普查。
更重要的是，我们知道重子定居在宇宙的暗物质细丝中，形成自己的细丝，就像现有波上的泡沫一样。 这意味着气体丝的详细地图可以帮助我们追踪更隐藏的暗物质结构，并最终帮助我们了解其神秘的本质。
安德里亚·字体，天体物理研究所高级讲师，利物浦约翰摩尔斯大学。
