星系并非宇宙中物质的主体,星系之间黑暗的虚空里隐藏着不为人知的秘密

宇宙中的大部分物质并没有集中在星系里。

与我们的直觉相反,宇宙中的大部分物质并没有集中在星系里,而是分散在星系和星系之间的黑暗太空中。

星系之间的太空看上去空无一物,当然也的确很空旷。这里每立方米的空间所包含的物质,不会多于1个原子。但是这里非常浩瀚,所有这些物质加起来,竟然可以占到宇宙常规物质总量的50%至80%(这里指的“物质”指的就是常规物质,而非“暗物质”)。

星系之间的物质被称为“星系际介质”,它们大多是离子化的氢(裸露的质子),且拥有非常高的温度。星系际介质中也包含少量的较重元素,如碳、氧和硅等。这些物质通常很暗,因此无法被直接看到,但是科学家可以通过观察穿越它们的光线,来发现它们的踪迹。

自从类星体被发现以来,科学家一直被一个现象所困扰。这个现象就是,在类星体的光谱中,似乎缺少了一些什么。这些消失的特征,是被类星体和地球之间的什么东西吸收掉了。几十年后,天文学家终于发现,宇宙中存在着一些巨大的网状和纤维状结构,这些结构主要由气体组成,也有重元素。它们集中了比所有星系加起来还要多的物质。这些结构中的部分气体是从宇宙大爆炸时期下来的原始物质,而那些较重的元素来自远古时期星系中恒星的爆发。

星系际介质中的一部分会长期离群索居,它们会因宇宙的膨胀而处于永恒的孤立状态。但那些和星系较近的部分,则会参与到星系的演化中。在星系引力的影响下,部分星系际介质会朝着星系运动,它们会以每年一个太阳质量的速度,为星系提供物质积累。这个速度和银河系银盘中恒星的诞生速度是相当的。这种积累对于星系保持活力是很重要的,如果不是这样,星系中的造星原料就会逐渐耗尽,造星运动就会慢下来,直至停止。

除了稀薄的气体,星系之间的太空里还存在着一些别的东西。

那里也有恒星。这些恒星被称为“星系际恒星”,也有人称之为“流浪恒星”。它们是被它们原生星系中黑洞之间的碰撞,或它们原生星系与其他星系之间的碰撞甩出来的。天文学家迄今已经在银河系的边缘处发现了至少几百颗这样的流浪恒星。而根据某些科学家的估计,这样的恒星可达数万亿。

一些科学家认为,宇宙红外背景辐射中有多达一半的光子,是由星系以外的恒星提供的。不过宇宙中究竟有多少这样的流浪恒星,仍是一个谜。而且,那里有的,肯定也不止气体和“流浪恒星”。这个黑暗世界的秘密,并不比那些辉煌的星系少。

参考:

What Happens in Intergalactic Space?

https://www.livescience.com/65978-what-happens-in-intergalactic-space.html

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