温热星系际介质中缺失重子的观测
星系天体物理
2018-06-25 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
数十年来已知，本地宇宙中观测到的重子数量比大爆炸核合成所预言的总重子数短缺约 30–40%，后者由宇宙微波背景的密度涨落推断，并在所谓莱曼-alpha 森林中宇宙头 2–3 十亿年时所见。对这一悖论的理论解将缺失重子定位于星系间炽热而稀薄的纤维状气体中，即温热星系际介质。然而，难以在其中探测到它们，因为该气体中占比最大的成分——氢——大多已电离，因此在典型信噪比的远紫外光谱中几乎不可见。事实上，尽管付出了巨大的观测努力，迄今仅有一些边缘性的探测声称。本文报道在红移 >0.4 的类星体高信噪比 X 射线光谱中对两个高电离氧（OVII）吸收体的观测。这些吸收体在 2 年尺度上无变化，且无相关的冷吸收，使得它们源自类星体内禀外流或宿主星系星际介质的假设难以成立。OVII 系统位于以高（平均为 4 倍）星系过密度为特征的区域，且其数目（低至我们数据的灵敏度阈值）与长期寻求的温热星系际介质（WHIM）的数值模拟预言吻合良好。我们得出结论：缺失重子已被找到。
引用
@article{arxiv.1806.08395,
title = {Observations of the MIssing Baryons in the warm-hot intergalactic medium},
author = {F. Nicastro and J. Kaastra and Y. Krongold and S. Borgani and E. Branchini and R. Cen and M. Dadina and C. W. Danforth and M. Elvis and F. Fiore and A. Gupta and S. Mathur and D. Mayya and F. Paerels and L. Piro and D. Rosa-Gonzales and J. Schaye and J. M. Shull and J. Torres-Zafra and N. Wijers and L. Zappacosta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08395},
year = {2018}
}
备注
Appeared in Nature (Volume 558, Issue 7710) on 21 June 2018. The posted PDF version is the pre-editorial-change version and includes the main paper, its Methods section and the Extended Data section. A link to the (view-only) PDF of the final published version of the paper, is available here: https://rdcu.be/1eak