物理学者は宇宙で最後に失われた陽子と中性子を見つけた

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宇宙の行方不明の物質が発見され、それは星の間に浮かんでいます。

宇宙の古代史を研究する研究者たちは、ビッグバン中に作成された宇宙である、通常の物質(陽子と中性子を含む亜原子粒子の一種であるバリオンを構成する物質)を知っています。そして、現代の宇宙を研究する研究者は、人間が望遠鏡でどれだけ普通のバリオン物質を見ることができるかを知っています。

しかし、最近まで、それらの数は一致していませんでした:宇宙の元のバリオン問題の3分の1がありませんでした。現在、信じられないほど明るいブラックホールを含む巧妙な観察のおかげで、国際的な研究者チームはそれを発見したと言っています。

研究者達が本日(6月21日)ネイチャー誌に発表した研究で書いた、欠けているバリオンは、星の間に浮かぶ酸素ガスの薄くて熱い雲として隠れていました。ガスは高度にイオン化されているため、ほとんどの電子が失われており、強い正電荷を帯びています。

「コロラド大学ボルダー校の天文学者で、この論文の共著者であるマイケルシュル氏は声明のなかで、「失われたバリオンを発見した」と述べた。

酸素の信号は強すぎて、クエーサーの光のランダムな変動から来るには一貫していないと研究者たちは書いている。天文学者たちはまた、かすかな銀河が酸素の影を引き起こす可能性を除外しました。

少なくとも2011年以来、研究者はこの材料の中に失われたバリオンが温かい銀河間媒体(WHIM)と呼ばれているのではないかと疑っていましたが、WHIMを直接観察することは困難です。そこに隠れているガスを見つけるために、彼らは巧妙なトリックを考え出さなければなりませんでした。

地球から遠くには、大量の物質を吸い込むブラックホールがあります。その問題は非常に明るく輝いており、この惑星の望遠鏡はそれを見つけることができます。研究者たちはこの種のブラックホールをクエーサーと呼んでいます-それらは宇宙で最も明るい天体です。つまり、クエーサーからの光は「信号対雑音比が高い」ということです。これは、研究者が論文に書いたものです。

望遠鏡をクエーサーに向けると、天文学者にオブジェクト自体について知らせるだけでなく、クエーサーと望遠鏡の間に浮かんでいるものについて何かが明らかになります。この場合、それはWHIMのフィラメントでした。

WHIMが2つの望遠鏡のレンズに入るときに、クエーサーから発せられる光をWHIMがどのように覆い隠し、変更するかを注意深く観察することにより、研究者はWHIMが何でできているのかを理解できました。答えは、結局のところ、華氏180万度(摂氏100万度)まで加熱された酸素でした。

これらの失われたバリオンは、他の星への重力の影響のおかげで、研究者が存在すると信じている暗黒物質と同じものではありません。その問題は、単純なバリオンよりもエキゾチックな粒子の形で存在すると考えられています。

声明の中で、研究者らは、観測されたWHIMから、酸素の形のバリオン物質がWHIMとして宇宙のどこかに浮遊している量を推定することができたと述べた。彼らの観察を確認して洗練させるために、彼らは望遠鏡を他のクエーサーに向け、それらを覆っているWHIMを観察する計画であると彼らは言った。

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