天文學家發現單獨細絲氣體延伸到五千萬光年

弦理論（string theory）中發現的微小振動弦並不是物理學家唯一感興趣的情況。粒子物理學的標準模型提供了另一種類型的弦的理論，這種弦是在很長的距離上串成的非常稀疏的氣體。實際上，標準模型預測這些細絲中包含很大比例的重子物質（baryonic matter）。現在由德國波恩大學的一個團隊領導的科學家首次發現了這些超長氣體串的其中一個。

預測這些弦的標準模型部分始於緊隨大爆炸之後的過度膨脹時期。根據標準模型，宇宙中根本不存在任何東西，原因是大爆炸後，早期膨脹宇宙球體在某些地方比在其它地方稍微更密集。

這些物質的重力將其它物質拉近，最終在已知的宇宙中產生了第一個星系，恆星，行星和其它所有物體。標準模型還預測，這些重力還將引起尾隨物質形成尾巴，這些尾巴是物質最初的位置與拉到另外一處之間的一種通道。

但是到目前為止，由於這些細絲非常稀疏，因此很難檢測到它們。最佳估計是將氣態粒子的濃度定為每立方米10個粒子。這甚至比我們最好的真空機械所能創造的濃度低得多。

這種稀釋的氣流不能夠使用傳統的直接檢測方法。但是，尋找這些細絲的團隊可以使用一種新的暱稱為「愛神」（eROSITA）儀器，一台由馬克斯·普朗克地外物理研究所（Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics）操作的X射線太空望遠鏡。「愛神」太空望遠鏡首次能夠拾取這些稀疏的氣體雲發出的X射線。

在收集三個星系團的阿貝爾（Abell） 3391/95數據時觀察到了氣體雲。它不僅從氣體雲中收集數據，而且還顯示了組成阿貝爾的星系，以及細絲實際上如何將每個星系連接到星團中的其它星系。

更令人印象深刻的是，研究小組認為他們沒有觀察到細絲本身的全部範圍，即使他們確實檢測到的部分已經超過了五千萬光年。這些細絲的絕對大小將有助於解釋為什麼理論上仍將多達五成的所有可以相互作用的物質隱藏在其中。

「愛神」太空望遠鏡的數據確實使人相信細絲確實是缺失物質的隱藏地方。但是，直到收集到更多的數據並在一個以上的地方觀察到這些細絲之前，這種新的X射線望遠鏡以及使用它進行觀察的科學家將會找到更多的弦證據。

【圖：歐洲太空總署；文：節譯自今日宇宙網頁】