发现连接星系的巨大炽热气丝带——质量达银河系的十倍

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X射线空间望远镜完成了这项发现。

本地宇宙中超过三分之一的"常规"物质——构成恒星、行星、星系和生命的可见物质——处于失踪状态。尽管尚未被观测到，但它是确保宇宙模型正常运行的必需组成部分。

相关模型表明，这种难以捉摸的物质可能存在于连接宇宙高密度区域的长条状气体细丝结构中。虽然此前已探测到此类细丝，但其性质的解析极具挑战性；它们通常极为黯淡，难以将其辐射光与附近星系、黑洞及其他天体的光线分离。

新研究首次实现了对单一细丝的精准探测与表征，在邻近宇宙中发现了一条连接四个星系团的炽热气体细丝。

"我们的成果首次与主流宇宙模型预测高度吻合——这是前所未有的突破，"荷兰莱顿天文台首席研究员康斯坦丁诺斯·米格卡斯表示，"模拟结果似乎始终是正确的。"

XMM-牛顿望远镜的突破性观测

这条温度超过1000万度的细丝质量约为银河系的10倍，连接着四个星系团：两端各分布两个。它们均属于夏普利超星系团——这个由8000多个星系组成的巨构体是邻近宇宙中最庞大的结构之一。

细丝以对角线方向延伸穿越超星系团，长度达2300万光年，相当于银河系直径的约230倍。

康斯坦丁诺斯团队通过整合XMM-牛顿和朱雀的X射线观测数据，并结合其他数台设备的光学数据，实现了对细丝结构的精确表征。

两台X射线望远镜形成理想互补：朱雀测绘了广域空间中细丝的微弱X射线辐射，而XMM-牛顿则精确定位了细丝内部的X射线干扰源——即超大质量黑洞。

"借助XMM-牛顿，我们成功识别并排除了这些宇宙干扰源，确保观测对象仅为细丝气体而非其他物质，"德国波恩大学合著者弗洛里安·帕考补充道，"我们的方法成效显著，证实该细丝特征与最精确的宇宙大尺度模拟预测完全一致。"

从未真正失踪

除揭示邻近宇宙中这条前所未见的巨大物质链外，该发现还揭示了宇宙中最致密、最极端的结构——星系团——如何在浩瀚距离间相互连接。

这项研究同时阐明了"宇宙网"的本质——这个由不可见细丝构成的巨型网络支撑着我们周围所有可见物质的结构。

"本次研究是望远镜协同合作的典范，为探测宇宙网微弱细丝辐射确立了新基准，"欧空局XMM-牛顿项目科学家诺伯特·沙特尔强调。

"更根本的是，它巩固了标准宇宙模型并验证了数十年的模拟成果：所谓'失踪'物质可能确实潜藏在宇宙中难以观测的物质细丝内。"

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，正在探索宇宙网的结构与演化历史。通过与其他暗宇宙探测器的协同研究，该任务还深入探究暗物质与暗能量的本质——尽管这两者占据宇宙95%的成分，却至今未被直接观测到——致力于破解宇宙最宏大且悬而未决的谜题。