這是利用超級計算機模擬得到的“宇宙網絡”示意圖?？梢钥吹叫窍岛托窍祱F幾乎都“粘附”在這張巨大的時空網絡   據《科學》雜志網站報道，宇宙中“失蹤”的另一半可觀測物質似乎終于被兩個國際研究小組找到了。

　　這消息具體是怎么一回事？

　　如果你有過到處都找不到你家鑰匙的經歷，你或許可以更好的理解天文學家們的感受。根據現有的宇宙學模型，宇宙中的物質似乎少了將近一半，而多年來，科學家們一直找不到那失蹤的一半原子。而現在，借助來自早期宇宙的輻射，科學家們終于找到了這失蹤的一半物質，其原理就像是一束照亮了飄動的煙霧。這一發現加深了我們對于宇宙隨時間演化理論的認識。

　　宇宙學家們能夠通過理論計算估算出在宇宙大爆炸后20分鐘內產生出了多少數量的氫原子和氦原子。這一數字得到針對大爆炸的余暉——也就是所謂“宇宙微波背景輻射“（CMB）研究的支持，這些研究結果表明，宇宙是由大約70%的暗能量，23%的暗物質以及大約4.6的普通物質，也就是所謂的“重子物質”組成的。然而，即便是在這4.6%的普通物質中，我們通過對宇宙的觀測，發現所有星系和恒星加在一起，只能解釋普通物質中的10%左右。即便加上其他各種物質成分，無論如何估算，也都只能占到理論上估算的普通物質數量的一半不到。

　　美國普林斯頓大學的天文學家岑仁月（音譯：Renyue Cen）對媒體表示：“你可以想象，這種局面挺尷尬的。”他本人并未參與這項工作。他說：“你看，暗能量我們一無所知，暗物質我們同樣一無所知，在僅剩的不到5%的普通物質里竟然還有一大半是失蹤的。”

　　不過，科學家們認為他們知道這些失蹤的重子物質在哪里。標準宇宙模型是一個描述宇宙演化與整體變化的物理學模型，該模型認為宇宙中充斥著巨量的暗能量，而星系則“鑲嵌”在一個巨大的宇宙網狀結構中?？茖W家們猜想此前失蹤的那些原子應該就隱藏在星系之間彌散的高度電離的氣體物質中，也就是所謂的“溫熱星系際物質”（WHIM）。這種物質溫度可以達到數百萬K，在X射線波段會發出輻射。但由于其密度極低，對其進行觀測將是極為困難的。利用能夠觀測紫外輻射的天文學設備，比如哈勃空間望遠鏡進行觀測，天文學家們能夠找到了足夠數量的WHIM物質，足以解釋失蹤重子物質中的50%~70%。但即便如此，仍然有一部分重子物質“下落不明”。

　　在近期完成的這項最新研究中，來自英國愛丁堡大學的研究小組嘗試利用一種完全不同的“照明手段”來尋找彌漫在宇宙網狀時空脈絡之中的WHIM物質，他們選擇的照明手段是宇宙微波輻射（CMB）。隨著宇宙膨脹，CMB中的光子波長被拉升并冷卻到溫度僅有絕對零度以上幾度的低溫。當這些光子擊中宇宙網絡結構中的電子時，它們會獲得能量，它們的波長也隨之稍稍變短，這就是所謂“蘇尼阿耶夫-澤爾多維奇效應”（SZ效應）。因此，通過對SZ效應的觀測，研究人員可以在宇宙網狀脈絡中搜尋其中隱藏的WHIM物質。

　　但是，SZ效應極為微弱，其對光子的波長縮短效應一般在千萬分之一的水平上。因此，為了獲取足夠顯著的信號，天文學家們選取了美國斯隆數字巡天項目中記錄的100萬對星系作為研究樣本，并且所有這些星系兩兩之間隔開的距離都大致相同。隨后科學家們將它們的圖像進行疊加處理。這樣一來，科學家們將能夠從圖像中識別出微弱的SZ效應，從而估算對光子波長造成某一程度影響的高溫重子物質的數量。研究組于9月29日在論文預印本網站arXiv上上傳了相關研究論文。

　　研究結果顯示，宇宙網絡中的物質密度要比宇宙平均物質密度高出6倍，足以補上剩余缺失的那30%重子物質。而另一個獨立團隊在今年9月15日上傳到論文預印本網站arXiv上的一篇論文中，同樣運用SZ效應，對宇宙中超過26對星系進行了研究，也得到了與之相似的結果。

　　不過，也有一部分專家對于這一結果持有保留意見。比如美國科羅拉多大學波爾多分校的天文學家米歇爾·沙爾（J。 Michael Shull）指出：“這一研究中所作的一些假設條件讓我有些疑慮。比如說作者假定宇宙網絡中的所有氣體都是在兩個星系之間的視線方向上分布的，我想事實情況恐怕并非如此。”他指出，一個更加復雜的三維立體分布模型或許會更加符合現實。

　　或許，我們還要等到下一代更加先進強大的空間X射線望遠鏡升空之后，才能最終揭開這個謎題的答案。而一旦運用先進X射線望遠鏡找到了全部的失蹤重子物質，我們則可以利用SZ效應觀測來檢驗這項發現。