宇宙“账本”出现巨大紫外线“缺口”

2021年05月07日14:05:58
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  计算机模拟的星系间氢气,显示昏暗宇宙(左)和明亮宇宙(右)两种情况:明亮宇宙所需的高能光子(用于分解中性氢原子)是昏暗宇宙的5倍。哈勃太空望远镜观察到的氢原子吸收情况与右图吻合;但用已知的紫外光源,产生了左图昏暗得多的结构,与观察有巨大偏差。

   宇宙中可能出了什么差错。在天文学家对宇宙账本的预算中,出现了巨大的紫外线赤字。一个来自美国多家大学的天文研究小组最新研究发现,目前已知的星系群和类星体发出的光,远远不够解释观察到的星系间氢气,缺口达到400%。相关论文发表在最近的《天体物理学杂志快报》上。

  星系之间相隔遥远,连接星系间巨大空间的是氢气和氦气,高能紫外线光子能把中性的氢气分解为带电离子,也叫电离光子。而紫外线的来源有两个:类星体和最热的年轻恒星。因此星系间氢气可作为一种精确的计光器。

  研究人员对哈勃太空望远镜观察的宇宙初始光谱进行了分析,并把分析结果和超级计算机模拟的星系间气体进行了对比。据物理学家组织网7月8日报道,观察表明,年轻恒星发出的电离光子几乎总会被它们自己的热星系吸收,所以几乎不可能逃出来破坏星系之间的氢气。已知类星体的数量也远远不够产生所需要的电离光子。