神秘之光從何來宇宙光源差4倍

【大紀元記者沙莉編譯報道】宇宙中出了甚麼差錯？最新研究發現，目前已知的星系群和類星體發出的紫外光，遠不足以產生觀察到的星系間氫氣量，整整少了4倍，「就像你來到一間燈火通明的大房間裏，但你環顧四周，只看到幾隻40瓦的燈泡；光從哪裏來？我們找不到它的來源」。

這是美國卡內基科學研究所的裘納．科梅爾的疑問，她是這項研究的主要作者。

研究小組分析了彌合星系間空白空間的氫離子分佈。當氫原子被高能量紫外線擊中時，會從電中性的氫原子轉變成帶電的氫離子。能把中性氫轉變成氫離子的光子被稱為「電離光子」，主要來自類星體和最熱的年輕恆星。因此星系間氫離子可作為精確的「計光器」。

當天文學家發現存在太多氫離子時感到很驚訝，因為其超過紫外線能生成的氫離子數量，而且這個差距是驚人的400%。奇怪的是，這種不匹配只出現在人類相對比較了解的附近宇宙中。科學家將望遠鏡對準數十億光年以外的星系，看到的是宇宙年輕時的情況，發現早期宇宙中紫外線的量符合電離氫原子所需要的量。但在近處為何差距如此之大，實在令科學家困惑不解。

研究人員對哈勃太空望遠鏡宇宙起源光譜儀的觀測數據進行分析，並把結果和超級電腦模擬的星系間氫離子數量進行對比，從而發現這種差異。觀測表明，年輕恆星發出的電離光子幾乎都被其宿主星系的氣體所吸收，不太可能逃逸出來影響到星系間的氫氣。已知的類星體數量也遠遠不夠產生足夠的紫外線，來產生觀測到氫離子數量。

科羅拉多大學的論文合著者本．奧本海默說：「模型完美地符合早期宇宙中的數據。如果我們能假設這些額外的光子真的存在，模型也極好地符合附近的宇宙……也可能模型沒有反映出真實情況。如果是這樣，也同樣讓我們驚訝。因為星系間氫氣是我們自認為我們最了解的宇宙成份……我們計算了已知來源的紫外線電離光子，發現少了4倍……80%電離光子從何而來？很可能有新來源，不是類星體或光子逃逸的星系。」

把星系結合在一起的神秘暗物質，可能與神秘光子有關聯，比如暗物質衰變並發光。馬薩諸塞大學的論文合著者卡茨說：「如果認真考慮暗物質衰變，它將是場危機。」無論如何，天文學家將努力闡明神秘之光的來源。研究結果發表在 《天文物理期刊通訊》上。◇