宇宙也有“赤字危机” 紫外线无故入不敷出

媒体近日报道了一项惊人的科学发现，引发了科学家的震惊：宇宙预算中出现了巨大的紫外光赤字。在广袤的星系之间，氢和氦的卷须状物如同桥梁般连接着，这些卷须状物被用作精确的“测光表”。最新研究显示，已知的星系群和类星体群所发出的光竟然不足以解释观测到的星系间的氢，这一差距竟然高达惊人的400%。

当我们谈论“昏暗点亮”与“明亮点亮”的宇宙时，其实是在描述星系间氢气的计算机模拟图。右图中的模拟显示，摧毁中性氢原子的高能光子数量大约是左图的五倍之多。哈勃太空望远镜对氢吸收的观察与右图相吻合，但如果使用已知的紫外线光天体来源进行解释，则会产生更为厚重的结构，如左图所示，这与实际观测结果严重不符。

研究者之一、美国卡内基梅隆大学的尤纳·科尔迈尔（Juna Kollmeier）用了一个生动的比喻来描述这一难题：“这就像你在一个异常明亮的宽敞房间里，却只看到零星几个微弱的灯泡。”这些微弱的光源究竟从何而来？科学家们对此感到困惑不解。

值得注意的是，这种不符的现象只出现在我们研究的相对靠近的宇宙中。当我们通过望远镜观测数十亿光年外的星系（即观察几十亿年前的宇宙）时，一切都显得合乎逻辑。这种只在近期邻近宇宙中出现的不符合常理的现象让科学家们倍感困扰。

观测显示，年轻恒星电离的光子几乎总是被宿主星系内的气体吸收，因此它们无法逃逸到影响星系间的氢。已知的类星体数量远远不足以产生观测到的光。当我们将超级计算机对星系间气体的模拟与哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪的最新观测结果进行对比时，我们发现了一种不符。本·奥本海默（Ben Oppenheimer），这位研究合作者、美国科罗拉多大学的研究人员解释道：“计算机模拟在早期宇宙的数据中完美匹配，如果假设额外的光源存在的话，那么模拟也在本地数据中完美匹配。”他进一步指出：“这可能是个惊喜，因为我们对星系间氢气的理解认为它是宇宙中最完善的部分。”这一发现为我们揭示了宇宙的一些未知秘密，引发了更多的探索和研究欲望。