发现连接星系群的热气体巨丝——质量相当于银河系的十倍

天文学家利用欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的朱雀号X射线太空望远镜完成了这项发现。

本地宇宙中超过三分之一的"正常"物质——构成恒星、行星、星系和生命的可见物质——处于缺失状态。它尚未被观测到，但却是让我们宇宙模型有效运行的必要组成部分。

相关模型表明，这种难以捉摸的物质可能存在于连接空间最密集区域的长条气体或纤维状结构中。虽然我们此前曾观测到纤维状结构，但精确测定其性质十分困难；它们通常亮度微弱，难以将其光线与附近星系、黑洞及其他天体的辐射分离开来。

这项新研究首次实现了对单一纤维状结构的成功探测与精确表征——在邻近宇宙中发现了一条连接四个星系团的高温气体纤维。

"我们的成果首次与宇宙主流模型高度吻合——这是前所未有的突破，"该研究首席科学家、荷兰莱顿天文台的Konstantinos Migkas表示，"模拟计算似乎始终是正确的。"

XMM-牛顿望远镜的突破性发现

这条温度高达1000万摄氏度以上的纤维结构质量约为银河系的10倍，连接着四个星系团：两端各分布着两个星系团。它们均属于夏普利超星系团——这个包含8000多个星系的庞大集合体是邻近宇宙中最大质量的结构之一。

该纤维结构沿对角线方向贯穿超星系团，延伸距离达2300万光年，相当于横穿银河系约230次。

Konstantinos及其团队通过整合XMM-牛顿望远镜与朱雀号的X射线观测数据，并结合多个其他来源的光学数据，成功实现了对该纤维结构的特征分析。

两台X射线望远镜形成了理想的互补组合：朱雀号测绘了大范围空间内纤维结构的微弱X射线辐射，而XMM-牛顿望远镜则精确定位了纤维结构内部存在的X射线污染源——即超大质量黑洞。

"借助XMM-牛顿望远镜，我们得以识别并排除这些宇宙干扰源，确保观测目标纯粹是纤维结构中的气体，"德国波恩大学的共同作者Florian Pacaud补充道，"我们的研究方法卓有成效，揭示出该纤维结构的特性与我们宇宙大尺度最优模拟的预测完全一致。"

并非真正失踪

除了揭示邻近宇宙中这条前所未见的巨大物质纤维，该发现还揭示了宇宙中最致密、最极端结构——星系团——如何在超大尺度上相互连接。

这项研究同时阐明"宇宙网"的本质，这个由纤维状结构构成的巨大隐形网络构成了我们所见万物结构的基础。

"该研究是望远镜协同合作的典范，为探测宇宙网微弱纤维的辐射建立了新基准，"欧空局XMM-牛顿项目科学家Norbert Schartel强调。

"更根本的是，它强化了我们的标准宇宙模型并验证了数十年的模拟计算：'失踪'物质可能确实潜藏在宇宙中难以观测的纤维脉络内。"

构建宇宙网的精确图谱是欧空局欧几里得任务的使命。该任务于2023年发射升空，致力于探索宇宙网的结构与演化历史。该任务同时深入探究暗物质与暗能量的本质——尽管两者占宇宙总质能的95%，至今仍未被直接观测到——并与探索暗宇宙的其他项目协同破解宇宙最重大、最持久的谜题。