从宇宙的黑暗部分到太阳系天体，如何通过X射线获取关键信息？

随着人类对宇宙探索的不断深入，我们开始对各类天体的演化过程更加了解，也对宇宙的构成有了清晰的轮廓。尽管这个看似熟悉的宇宙仍然充满着诸多未知，但至少我们知晓了宇宙的大部分物质都是黑暗的，且无法通过目前的任何技术实现对它的直接观测。那些构成行星或恒星的质子、中子和电子，都仅仅是宇宙质量和能量中极小的一部分，科学家们现在能做的就是通过X射线，去揭示其余关于宇宙黑暗部分的秘密。X射线天体物理学，不仅可以帮助我们了解自己身处的这个宇宙空间，更是物理学探索中至关重要的一个部分。那么，科学家们是如何通过X射线来观测宇宙的不同部分，以及我们太阳系中的各大天体？sXx时刻为您分享日常小知识

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X射线如何探测宇宙的黑暗部分sXx时刻为您分享日常小知识

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利用X射线挖掘可观察的宇宙sXx时刻为您分享日常小知识

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部分，即一个宇宙中的许多波长sXx时刻为您分享日常小知识

在可见宇宙的组成部分中，星系团算得上是最重要的结构，这些巨大的物体所包含的单独星系甚至可以达到数千个。它们通过重力结合在一起，沉浸在巨大的热气云中，并被大量不可见的暗物质所聚集。在钱德拉等X射线卫星的观测下，可以收集到这些热气体在不同温度下的辐射情况，其实际质量远超过该星系本身。因为星系团本身的质量和大小，以及丰富的暗物质储量，让其成为了研究整个宇宙性质的宝贵实验室。比如，宇宙中最庞大的星团之一珀尔修斯集群，便是包含了数千个星系、质量相当于数万亿个太阳的一个巨大星系团。整个集群的内部区域因为声波而被加热气体，阻碍了气体冷却以高速率的制造恒星，同时也说明了在该系星的中心，存在一个相对微小但巨大的黑洞，因为它的控制范围远超出了星系范围内的气体加热和冷却。sXx时刻为您分享日常小知识

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或许你有所不知，在最近的附近宇宙中，大约有一半的重子物质都处于下落不明的状态，也就是所谓的中子和质子，存在于早期宇宙中的它们去了哪里呢？关于这个问题的答案，其中有一个这样相对最合理的推论，即：那些缺失的中子，成为了一个极端分散的“网状气体云系统”的构成部分，参与了星系和星系团的形成。而检测这些缺失的重子有一个最好的方法，那就是它们微弱却而已被观察到的X射线特征。比如，被探测到的Mkn421X射线吸收现象，若该星系际X射线吸收云的大小和分布都具有代表性，那么，该光谱就可以证明宇宙中的大部分原子和粒子都位于我们难以看到的宇宙网中。sXx时刻为您分享日常小知识

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科学家们可以利用电荷交换过程中碰撞能量的X射线光谱，与具有敏感X射线光谱仪的其他过程区分开来。在整个太阳能系统中，都运行着这样的电荷交换过程，且对于彗星而言尤为重要。我们都知道，在彗星的周围布满了尘埃和气体云，研究人员对彗星大气中电荷交换所引起的X射线进行研究，可以提供彗星旋转和彗星大气结构的信息，以及太阳风中存在元素的重要提示。而在不远的将来，科学家们需要进一步探测太阳系中、恒星周围数百颗彗星集合中的X射线，那些相对年轻的恒星具有更强劲的恒星风，因而成为了最好的探索目标选择。sXx时刻为您分享日常小知识

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