星系與星系之間的廣袤空間里，其實(shí)并不空

　　新浪科技訊 北京時(shí)間7月30日消息，在宇宙星系之間存在巨大的空曠區(qū)域，跨越數(shù)百萬(wàn)光年，這些區(qū)域看上去似乎空無(wú)一物。但事實(shí)上，在這些區(qū)域內(nèi)含有的物質(zhì)成分甚至可能比星系區(qū)域還要更多。

　　如果你在這里選取一個(gè)立方米的空間，那么其中含有的原子數(shù)量可能平均還不到一個(gè)，但是當(dāng)你將如此巨大的空間里含有的物質(zhì)加到一起時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們將會(huì)占到所有物質(zhì)總量的50%~80%。”

　　那么，這些物質(zhì)從何而來(lái)，它們未來(lái)的命運(yùn)幾何？

　　分布在星系之間區(qū)域的物質(zhì)，通常被稱作“星系間介質(zhì)”（IGM），基本上是一些高溫的離子態(tài)氫離子（失去外層電子的氫原子），另外也有少量原子量更大一些的元素，比如碳，氧和硅等等。雖然這些元素通常因?yàn)樘�暗而難以被直接觀察到，但科學(xué)家們之所以知道它們的存在，是因?yàn)樗鼈儠?huì)在路過(guò)的光線之中留下蛛絲馬跡。

　　在上世紀(jì)1960年代，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了類星體，這是一種距離非常遙遠(yuǎn)，亮度極高的活動(dòng)星系核。而在那之后不久，科學(xué)家們注意到來(lái)自脈沖星的光譜信號(hào)中存在一些神秘的吸收線。這些吸收現(xiàn)象發(fā)生在光線從脈沖星發(fā)出，抵達(dá)地球上的望遠(yuǎn)鏡之間的路途當(dāng)中，沒(méi)錯(cuò)——正是所謂的“星系間介質(zhì)”氣體物質(zhì)產(chǎn)生了這樣的吸收現(xiàn)象。

　　在接下來(lái)的數(shù)十年間，天文學(xué)家們已經(jīng)在這些區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了縱橫分布的巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中含有的氫和其他稍重一些的元素的量，加到一起超越了星系本身的物質(zhì)含量。這些氣體物質(zhì)當(dāng)中，有一部分可能是從宇宙大爆炸誕生至今并沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)太多的變化，但其中稍重元素的存在也表明，受到周圍星系內(nèi)恒星的影響，被播撒了一些外來(lái)元素物質(zhì)。

　　盡管在星系間那些最偏遠(yuǎn)的區(qū)域，隨著宇宙膨脹的進(jìn)行，這些地方實(shí)質(zhì)上將永遠(yuǎn)孤立于星系世界之外，但這些“郊區(qū)”對(duì)于星系的發(fā)展卻將起到關(guān)鍵性作用。在星系引力作用下，星系間介質(zhì)會(huì)逐漸向星系靠攏聚集，速率大約是每年一個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，這幾乎與銀河系銀盤內(nèi)恒星產(chǎn)生的速率相當(dāng)。

　　IGM是為星系內(nèi)恒星新生提供物質(zhì)的重要來(lái)源。如果沒(méi)有外來(lái)氣體物質(zhì)的持續(xù)補(bǔ)充，隨著氣體物質(zhì)逐漸耗盡，星系內(nèi)恒星誕生的過(guò)程將逐漸停止。

　　為了更好的觀測(cè)IGM現(xiàn)象，天文學(xué)家們也開始更加重視對(duì)來(lái)自遙遠(yuǎn)星系內(nèi)所謂快速射電暴（FRB）的觀測(cè)。通過(guò)這種手段，結(jié)合此前對(duì)類星體進(jìn)行的觀測(cè)，天文學(xué)家們持續(xù)對(duì)IGM的各項(xiàng)性質(zhì)進(jìn)行研究，并大致確定了其溫度和密度。

　　盡管在星系之間的區(qū)域氣體其實(shí)很多，但那并非唯一的存在；天文學(xué)家們還在這些空曠地帶觀測(cè)到孤立的恒星。有些專家將這些恒星稱作“星系間恒星”或者“流浪恒星”。一般認(rèn)為這些恒星是從其最初誕生的星系當(dāng)中被“踢”出來(lái)的，原因可能是受到黑洞或者與其他星系之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生的影響。

　　事實(shí)上，在星系間空曠地帶到處流浪的恒星數(shù)量可不少。根據(jù)2012年發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)》的一篇論文，顯示已經(jīng)發(fā)現(xiàn)阿紫銀河系邊緣至少存在650顆游離狀態(tài)的恒星，而根據(jù)一些估算值，宇宙中這樣的恒星數(shù)量可能多達(dá)數(shù)萬(wàn)億顆。

　　科學(xué)家利用宇宙紅外背景實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果顯示，來(lái)自恒星的星光中，有將近一半來(lái)自星系之外的恒星，但至少在目前，這一觀點(diǎn)還沒(méi)有被天文學(xué)界完全接受。因此，在目前這個(gè)階段，在星系間究竟存在多少恒星？可以說(shuō)這仍然是一個(gè)開放性的問(wèn)題。（晨風(fēng)）