知道了吗？当科学家们计算宇宙中应该存在多少物质时，理论估算总是远远超出他们实际观测计算出的物质数量。大部分科学家的共识是，宇宙中理应存在的占比大约三分之一的“正常”物质失踪了。那么这些宇宙中构成恒星、行星和生命的大量物质究竟藏在哪里？这个谜题困扰了科学家几十年，以至于他们一直在苦苦搜寻。
科学家能够计算出宇宙大爆炸后存在的“正常”物质的质量，包括氧，氦以及其它元素。在之后的漫长岁月里，虽然大部分物质发生了转化，但是人类的望远镜可以观测到它们。问题是当天文学家把当今宇宙中所有正常物质的质量加起来时，却发现少了大约三分之一的物质，可是他们却无法解释大爆炸后最初十亿年内所产生的正常物质都去哪里了。
为了避免产生误解，这里需要澄清的是该研究与暗物质无关，暗物质是一种不可见的物质，约占宇宙物质的85%。而本文讨论的是可见物质，如果我们能找到宇宙中三分之一丢失的质量，就能解开天体物理学中最大的难题之一。
现在多亏了一项扫描宇宙的新技术，来自哈佛大学和匈牙利罗兰大学的天文学家，借助美国宇航局的钱德拉X射线天文台终于有了新发现。他们认为他们可能最终发现了所有丢失的发光恒星物质，这些物质构成了宇宙中所有的恒星、行星和其他天体。
根据最新公布的研究成果，科学家们利用NASA的轨道钱德拉X射线天文台, 对一个遥远黑洞周围的空间气体云进行了扫描。在这些云层中，他们发现了之前从未被计算过的大量氧气的存在。
科学家们指出，丢失的物质可能隐藏在星系间空间中由温暖气体以及炽热气体(温度低于10万开尔文以及温度高于10万K的气体)组成的巨大的链或丝中。这些长丝被天文学家称为“温热星际介质”。光学望远镜无法观测到它们，但在紫外光下可以检测到长丝中存在的温热气体。上面图表的主要部分来自超级计算机器的“千年模拟”，主要了描述宇宙的关键组成部分，是如何随着宇宙时间的推移而演变的。
如果存在这些长丝，它们可以吸收某些类型的光，例如穿过它们的X射线。研究人员想到了一个变通办法，他们利用钱德拉对从一个遥远的、快速增长的超大质量黑洞类星体进行观测。这种类星体会产生强烈的x射线信号，他们认为，如果所有这些消失的物质真的隐藏在星系间的长丝中，它就会导致类星体的信号发生扭曲。然后他们可以逆向工作，将他们的预期与他们所看到的进行比较。
他们还调整了他们的搜索方向，瞄准特定波长的x射线，他们确定，在对特定类星体进行观察的情况下，这种波长的x射线最能显示出长丝的效果。这意味着他们实际上可以利用类星体的x射线作为一种工具，而不仅仅是被其极其明亮的辐射所吸引。钱德拉收集到了类星体H1821+643的一些X射线数据。上图是它的光谱，该类星体距离地球约34亿光年，X射线显示出不同波长范围内存。
最新的结果使用了一种新技术，这种技术既能仔细地搜索WHIM奇想，又能通过组合光谱的不同部分增强相对较弱的吸收特征，从而来寻找有效信号。
通过这项技术，研究人员确定了17种可能存在于类星体和地球之间的长丝，并计算出了它们之间的距离。对每一根长丝来说，光谱在波长上移动以消除宇宙膨胀的影响，然后把所有长丝的光谱加在一起，这样产生的光谱就比单个光谱中的吸收信号强得多。事实上研究小组并没有发现单个光谱的吸收，但通过把它们加在一起，他们可以把5.5天的观察结果变成了几乎相当于100天(约800万秒)的数据。研究表明在温度约为100万开尔文的气体中存在预期中的氧的吸收线的。
研究人员报告说，通过对这些氧的观测可以推断出全部的元素，从所观察的区域可以推断出局部宇宙，他们可以解释缺失物质的全部数量。根据宇宙中类似气体团存在的数量进行计算，天文学家认为这个发现可以解释理论计算和观测宇宙之间存在的全部差异。
来自哈佛和史密森天体物理中心的天文学家兰德尔·史密斯表示，接下来可以将同样的方法应用到其他类星体的数据统计上，以便最终确认这个长期存在的谜团被破解了。文发表在2019年2月13日的《天体物理学杂志》上。
