天文学家们利用ESA的xm -牛顿空间观测站探测了星系周围的气体填充的光环，寻找“失踪”的物质，但却空手而归——那么它在哪里呢？宇宙中所有的物质都以“正常”物质的形式存在，或者是众所周知难以捉摸的、不可见的暗物质，而后者的数量大约是前者的六倍。奇怪的是，近年来研究附近星系的科学家发现，正常物质含量是预期的三倍，而我们自己的银河系中所含的物质还不到预期总量的一半。
搜寻银河光晕，寻找“失踪”的物质。图片：ESA/XMM-Newton; J-T. Li (University of Michigan, USA); Sloan Digital Sky Survey (SDSS
美国密歇根大学的李江涛说：这一直是一个谜，科学家们花了很多精力来寻找这一缺失的物质”。为什么它不在星系中——或者它在那里？但我们只是没有看到它？如果它不在那里，它又在哪里？解决这个难题很重要，因为它是早期宇宙和星系形成的模型中最不确定的部分之一。研究人员认为，与其躺在星系的主要大部分区域内，还不如说是在一个热气体区域内，这个区域可以延伸到更远的空间，形成一个星系的光晕。这些热的球状光环之前已经被探测到，但是这个区域非常微弱，很难观察到细节——它的x射线发射可能会丢失，与背景辐射难以区分。
通常科学家观察到这个区域的一小段距离，并推断出他们的发现，但这可能导致不清楚和不同的结果。江涛和他的同事们想用ESA的xmm -牛顿x射线空间观测站来测量高温气体到更大的距离。他们研究了六个相似的螺旋星系，并将这些数据组合在一起，创造出一个具有平均特性的星系。密歇根大学的Joel Bregman说：通过这样做，星系的信号变得更强，x射线的背景也变得更好。那时能够看到x射线的辐射比观察一个星系的距离大3倍，这使得我们的推断更加准确和可靠。巨大而孤立的螺旋星系提供了寻找失踪物质的最佳机会。它们足够大，可以将气体加热到几百万度的温度，这样它们就能发射x射线，并且基本上避免了通过恒星形成或与其他星系的相互作用而被其他物质污染。
研究小组的结果显示，围绕星系的光环，就像观察到的那样，不能包含所有缺失的物质。尽管推算出银河系半径的近30倍，但仍有近四分之三的预期材料下落不明。有两个主要的选择理论,它可以是:要么它存储在另一个糟糕的气相观察——也许更热、更脆弱的阶段或冷却器和密集的一个——或者在一块空间,不是由我们当前的观测或发出x光太微弱,被检测出来。不管怎样，由于星系中没有足够的物质，它们可能会把它喷射到太空中，也许是由爆炸的恒星或超大质量黑洞注入的能量驱动的。
欧洲航天局(ESA) xml -牛顿项目科学家Norbert Schartel说：这项工作很重要，有助于创建更现实的星系模型，反过来帮助我们更好地理解我们自己的星系是如何形成和演化的，如果没有XMM-Newton这种不可思议的敏感性，这种发现是不可能的。未来，科学家可以在研究样品中添加更多的星系，并在与其他高能观测仪协作的情况下使用xmm - newton，例如ESA即将推出的高能天体物理学先进望远镜，Athena，探测星系外边缘的延伸的、低密度的部分，将继续解开宇宙中缺少的物质的奥秘。
博科园-科学科普｜参考期刊文献：天体物理期刊｜来自：欧洲空间局（ESA）
