发现连接星系的热气体巨丝结构——质量达银河系10倍

天文学家利用欧洲航天局的XMM-牛顿卫星和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的朱雀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"常规"物质——构成恒星、行星、星系和生命的可见物质——此前处于失踪状态。虽然尚未被观测到，但宇宙模型的有效运行需要这些物质的存在。

相关模型表明，这些难以捉摸的物质可能存在于连接宇宙高密度区域的长条气体纤维状结构中。尽管先前已观测到纤维状结构，但其特性难以分辨；这类结构通常极为暗淡，其微弱光线易被邻近星系、黑洞及其他天体的光芒所掩盖。

最新研究首次实现了对这种结构的精准定位与表征，在邻近宇宙中发现并精确描绘了连接四个星系团的单一高温气体纤维状结构。

「我们的研究成果首次与主流宇宙模型高度吻合——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·米格斯表示，「模拟计算结果似乎始终是正确的。」

XMM-牛顿卫星的突破

这条温度超过1000万摄氏度的纤维状结构质量约为银河系的10倍，连接着四个星系团：两端各分布两个。它们均属于沙普利超星系团——这个由8000多个星系构成的庞大结构体是邻近宇宙中最巨大的天体系统之一。

该纤维状结构沿对角线贯穿超星系团延伸2300万光年，相当于从银河系一端到另一端往返约230次的距离。

康斯坦丁诺斯团队通过结合XMM-牛顿卫星与朱雀望远镜的X射线观测数据，并深入分析其他多个来源的光学数据，最终实现了对该结构的精确表征。

两台X射线望远镜形成理想互补：朱雀望远镜完成了纤维状结构在广阔区域的微弱X射线测绘，而XMM-牛顿卫星则精确定位了结构内部的高强度X射线污染源——即超大质量黑洞。

「借助XMM-牛顿卫星，我们成功识别并排除了这些宇宙干扰源，确保观测目标纯粹是纤维状结构中的气体，」德国波恩大学合著者弗洛里安·帕考补充道，「我们的研究方法成效显著，证实该纤维结构与宇宙最佳大尺度模拟结果完全一致。」

从未真正失踪

这项发现不仅揭示了邻近宇宙中先前不可见的巨量物质流，更展现了宇宙中最致密、最极端的结构——星系团——如何在超远距离上相互连接。

该研究同时阐明了「宇宙网」的本质——这个由无数隐形纤维状结构构成的庞大网络，支撑着我们所见万物的基本框架。

「此项研究是望远镜协同观测的典范，为探测宇宙网微弱纤维结构的光信号确立了新基准，」欧空局XMM-牛顿项目科学家诺伯特·沙特尔评价道。

「更深层意义在于，它强化了我们的标准宇宙模型，验证了数十年的模拟成果：所谓'失踪'的物质，实际上可能潜藏在宇宙中难以观测的纤维网络中。」

构建宇宙网的精确图谱是欧空局欧几里得卫星的核心使命。该卫星于2023年发射升空，致力于探索宇宙网的结构与演化历史。该任务同时深入研究暗物质与暗能量的本质——这两种不可见成分占据宇宙总质能的95%——并联合其他暗宇宙探测项目，共同破解宇宙中最重大且悬而未决的奥秘。