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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2020-06-01 22:29:58



主題: fast burst radio 幫忙找「消失的物質」
作者: peter2020-06-01 22:29:58
https://tomorrowsci.com/science/%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%AD%B8%E5%AE%B6%E6%89%BE%E5%88%B0%E5%AE%87%E5%AE%99%E5%8F%A6%E4%B8%80%E5%8D%8A%E3%80%8C%E6%B6%88%E5%A4%B1%E7%9A%84%E7%89%A9%E8%B3%AA%E3%80%8D%E4%BA%86/

重子物質

重子物質即是我們熟知、會與電磁力產生交互作用,能夠以光譜儀偵測到的粒子。麥夸特解釋,這些重子物質就是構成你我、行星、恆星與整個星系肉眼所見的基礎。根據先前的研究推論,重子物質大約佔宇宙質量的 5 %上下。

但在近十年來,科學家利用天文望遠鏡觀測宇宙的各個角落,僅發現了約一半的重子物質。另外一半的物質彷彿消失在宇宙中一般。
快速電波爆發

天文學家試圖使用其他方法來觀測這些「消失的物質」,但各項技術都有其限制。如類星體光譜儀(quasar spectroscopy)只對於極少量處在原子態的氫,或是星系中物質密度較稠密區域的高度離子化氣體有效;Sunyaev–Zel’dovich 分析法則是用於觀測絲狀結構氣體雲內的物質。

而在此研究中,麥夸特的團隊選擇使用快速電波爆發來尋找這些物質。天文學界目前仍不清楚快速電波爆發的確切產生機制,其是來自深度太空的瞬態電波脈衝,通常僅維持數毫秒的時間。這些來自深度太空的電波訊號會與路徑上的自由電子產生交互作用,藉由研究被干擾後的電波訊號。因靈敏度較高,團隊能觀測到先前其他光譜儀無法找到的重子物質。

研究團隊此次是利用澳大利亞千公尺陣列(Australian SKA Pathfinder Telescope,簡稱 ASKAP)來搜集快速電波爆發的訊號。此方法協助團隊發現了,過去研究中認為是「空白」的區域中其實充滿了自由電子。在使用此技術檢驗宇宙中五個區域後,其計算出的重子物質質量與模型預測的分佈相當接近。

其也正在持續使用 ASKAP 來偵測快速電波爆發,更進一步描繪出宇宙的質量分佈。團隊預估能在一年內收集約 100 筆快速電波爆發的訊號,藉此我們將會更進一步了解宇宙早期發展的情形。麥夸特表示:「我們甚至有機會能夠研究到宇宙大爆炸後的再電離(Reionization)時期,其是宇宙中中性物質開始離子化的一個階段」。雖然這些重子物質僅占據宇宙中 5 %的質量,但這無疑是驗證近代天文學模型的一大進展。

https://edition.cnn.com/2020/05/27/world/missing-matter-fast-radio-bursts-scn/index.html
Mysterious fast radio bursts helped detect missing matter in the universe, study says

https://www.news-daily.com/_services/v1/client_captcha/challenge?request=X2xiX3JhdGVfZm9yZWlnbjpMMjVsZDNNdmQyOXliR1JmYm1GMGFXOXVMMjE1YzNSbGNtbHZkWE10Wm1GemRDMXlZV1JwYnkxaWRYSnpkSE10YUdWc2NHVmtMV1JsZEdWamRDMXRhWE56YVc1bkxXMWhkSFJsY2kxcGJpMTBhR1V0ZFc1cGRtVnljMlV0YzNSMVpIa3RjMkY1Y3k5aGNuUnBZMnhsWHpabU9XVTFZalkyTFRRM05EUXROV1V4WkMxaFpUaGxMVFF4T1RRNU5EbGlNR000TXk1b2RHMXM6MTU5MTAyMTM5OToweGE2OGRjYmEyZjk1YTc2NjI5NTViYmViM2I0MzVmNmM4NGE2MmI5OTM