我们在膨胀的星系中发现了缺失的一半普通物质

如今的宇宙学主要是寻找我们确信存在但无法找到或解释的事物：、暗物质和“失踪物质”。现在，一个大型合作组织声称已经找到了最后一个。虽然未能找到失踪物质并没有像前两者那样吸引资源或关注，但它应该更容易，所以持续失败会更加尴尬。因此，如果这项尚未完成同行评审的工作经得起审查，将会让人松一口气。

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缺失物质与暗物质的不同之处在于，它是由与我们相同的粒子以及我们熟悉的一切组成的。事实上，人们认为它主要是氢，就像我们体内水中三个原子中的两个一样。然而，当我们环顾附近的宇宙时，就会发现比宇宙更遥远的地方。

这表明，在过去 140 亿年左右的某个时间里，大爆炸中形成的普通物质的一半左右变得很难找到。人们可以根据缺失的物质被吞噬或转化为其他东西来构建不太可能的解释，但很少有物理学家会如此绝望。相反，他们怀疑此事隐藏在我们难以发现的某个地方，看来他们是对的。

对于失踪物质最流行的解释是，它存在于巨大的低密度电离气体云中。电离氢很难检测，特别是当密度较低时。当然，在低密度下，这些云需要非常大才能容纳缺失的质量，但被认为是最有可能的可疑之处。

75 名科学家在星系周围进行的新测量似乎支持了这一想法，发现气体距离星系中心的距离是失踪物质之谜改变之前预期的五倍。半径的 5 倍意味着体积的 125 倍，因此气体的密度确实非常低，但仍然具有很大的质量。

加州大学伯克利分校的 Boryana Hadzhiyska 博士在一份报告中说：“我们认为，一旦我们远离银河系，我们就会恢复所有丢失的气体。”陈述。然而，找到一些丢失的物质并不意味着团队已经找到了全部。 “为了更准确，我们必须通过模拟进行仔细的分析，但我们还没有这样做。我们希望做得仔细，”哈吉斯卡说。

尽管如此，西蒙·费拉尔博士说：“测量结果肯定与发现所有气体是一致的。”

除了可能解决一个谜团所带来的满足感之外，这项工作似乎还揭示了一些关于（超大质量黑洞）位于星系的中心，这意味着它们比我们想象的更活跃。

人们认为，由于被星系的超大质量黑洞驱逐，电离气体能够到达如此遥远的距离。发现它的距离需要另一种驱逐方法，或者SMBH出乎意料地活跃。作者目前倾向于后者，并认为超大质量黑洞导致星系中心变得活跃的周期比之前想象的更为复杂。这一解释得到了气晕是由细丝组成而不是均匀分布的证据的支持。

为了寻找失踪的物质，研究小组将距离地球 80 亿光年范围内的约 700 万个红色星系的图像堆叠在一起，并寻找缺失的物质。辐射。电离氢太暗且太分散，无法用传统技术发现，但它仍然会散射微波背景。比较靠近星系和星系之间空间的散射强度揭示了气体的存在。与其他方法不同，这种方法不受气体温度的影响，只受气体含量的影响。

“宇宙微波背景位于我们在宇宙中看到的一切的背后。它是可观测宇宙的边缘，”费拉罗说。 “所以你可以用它作为背光来查看气体在哪里。”红色星系高度演化，已经经历了快速恒星形成阶段。人们认为它们的SMBH通常很安静，这就是为什么它们被用于这项研究，但这可能需要重新考虑，

解决缺失物质的分布可能是解决问题的垫脚石，其重力应该会影响气体的扩散方式，尽管到目前为止该团队的发现似乎与此不一致。相反，气体似乎远远超出了可以观察到暗物质影响的范围。

该研究已提交至物理评论快报，并且可用于ArXiv.org同时接受同行评审。