这些宇宙“失踪家族”的成员与难以捉摸的暗物质不同，其主要由重子组成，即常规质子与电子。

通常认为宇宙物质中有5%由重子物质组成，其虽微小，但是人类本身以及最大可观测宇宙范围内的发光天体都是由重子物质构成，其余是23%的暗物质和72%的暗能量。而仅仅这么小的重子百分比中，尚有一半下落不明。科学家在对宇宙年龄的1/10处（即星系刚形成时）的星系间原子氢进行观测，可以估计出当时重子物质的量，要远多于现在的量，其他的重子物质就此丢失。而目前所有可见的恒星、星系和气体的物质总量，其实比丢失的部分还要小。此次研究观测到的对象即属于丢失的这一部分。

研究人员指出，这一部分“失踪家族”，其观测难度有甚于暗物质。

星系形成的流体动力学模拟显示，现今大量的重子物质可能存在于温度介于几十万摄氏度到一百万摄氏度之间的温热星系际物质（WHIM），以网络状弥漫于邻近宇宙，而不是位于恒星或者星系。但在演化过程中，不断有炽热气体随星系风进入星系际空间，使这种气体云极其稀薄，就算被检测到，证据也颇为模糊。

目前最行之有效的方法则是探测比氦重的元素的高电离吸收线。这些氧离子的谱线只能在紫外线和X射线波段才能被观测到。钱德拉与XMM-牛顿望远镜的强大技术使得这些观测成为可能。在2009年2月，加州大学天文学家在4亿光年外一个大型星系中“疑似”捕获到部分丢失的物质，当时数据显示其如果是这部分丢失物质，将十分符合宇宙学的标准模型。

这种观测只能是间接的，需利用20亿光年外活跃星系核（AGN）中飞速成长的超大质量黑洞所发出的X光，窥探位于AGN与地球之间4亿光年处的玉夫座长城（Sculptor Wall），这是一个由数以千计的星系构成的长达数千万光年的大尺度宇宙结构，其中的WHIM会吸收AGN的X射线。经过进一步探测与海量数据分析，现可预测其间WHIM含量约为每立方米6个质子。与此相比，银河系中每立方米拥有100万颗氢原子的弥散气体都算是很浓密了。

该研究发表在最新出版的《天体物理学》杂志上。（张梦然）来源：科技日报

凡是唯物主义者都该懂得物质决定意识的道理。如果仅占宇宙总物质5%的常规物质尚且“丢失”过半，那么人类在常规物质系统中往好里说也是意识不健全；而相对于整个宇宙，我们目前在认知能力方面则很可能和一个初生婴儿差不多。从这个角度看，加州大学天文学家发现“丢失”的重子，意味着人类又得到新的智慧。这新的智慧使我们更有可能找到宇宙大家庭中，以暗物质和暗能量形式存在的其他兄弟姐妹。

暗物质是现代天文学和物理学研究的最大的谜团之一，探索方法之一是详细观测暗物质的空间分布，通过理论计算和比较，间接推定暗物质的性质。其中最有效的方法就是利用重力镜（引力透镜）效果，即由于天体引力场的作用，致使光的通道发生扭曲的现象。根据这一理论，通过观测背景银河系的扭曲类型，就可以直接推断出前面的暗物质分布。

系外银河团一般指由上千个银河系组成的天体，系外银河团里存在着大量暗物质，是研究暗物质的极好试验场。研究小组通过分析这些系外银河星团的图像发现，银河团内的暗物质分布并不是一成不变的球状，而是大量呈扭曲状态的扁平椭圆状分布。这与自身重力和压力呈平衡状态的基本球型的太阳等恒星是较好的对照。

理论上预想的系外银河团中的暗物质分布特征，经常受到假设的暗物质性质的影响。现在最有力的暗物质理论是：宇宙大爆炸后留存下来的尚未发现的基本粒子之间没有重力之外的相互作用。为了与各种宇宙观测不相矛盾，暗物质假设为“寒冷的”，即暗物质本身的热运动与周围的重力引起的加速度相比非常小。这一理论认为，银河团小的构造经过反复碰撞合体，形成天体不久，同时暗物质粒子之间不互相冲突，因此科学家们期待着银河团中的暗物质扭曲的密度分布能够反映出宇宙中大规模结构。此次的测定结果与标准的暗物质理论预言相比较，在暗物质扭曲程度方面结果一致，因此这一新的证据强力支持了暗物质的标准理论。这一发现的重要性还在于，首次显示了从暗物质分布的扭曲中也许会真正发现暗物质。来源：科技日报

人们早已确知地球并非是宇宙中的稀罕物，但类地行星存在的具体数字一直难以确定，即使是现在，技术的瓶颈仍然限制了人们对数量的探测。但科学家新的研究结果表明，一些“老年级”星体可能会是一个丰富的信息源，为了解星系中其他行星提供了可能性。

白矮星就是“老年级”恒星的一种，常被叫做“发亮的死亡恒星”，实际上是中低质量恒星到了演化路线的终点所留下的一个压缩的炽热残骸，太阳最终也将变成白矮星。

理论上讲，白矮星成分应该完全由氢和氦组成。但有时在其大气层中会发现一些包括钙和镁等重元素的污染物质，这意味着这些恒星经常遭受轨道灰尘的污染，这些轨道灰尘释放的红外线辐射可通过美国宇航局的“斯皮策”太空望远镜进行观测。

杰伊·法瑞赫与他的同事利用“斯皮策”对白矮星持续关注了5年。最新数据显示，银河系中至少有3.5%的类日恒星都有行星围绕左右，进一步粗略推算，银河系曾在某一时刻有多达10亿的岩石行星。而在2009年，法瑞赫他们推算出的岩石行星数量还在500万颗左右。加州大学行星科学家乔纳森认为，现在说的3.5%是个最保守数字，其可能接近20%。

虽然白矮星已“行将就木”，其周围的行星目前几乎不可能支持生命存在。但根据理论，在这些白矮星的“美好年代”，也许曾经拥有过具备真正文明的星球。法瑞赫将这项研究报告发表于在当地时间4月13日召开的英国皇家天文学会会议上。（张梦然）

无论你对地外生命的好奇和渴望有多么强烈，都不可能抛开现有知识体系对其进行想像和探索。比如，每个睡醒了的人都不会说有一种生命可以在太阳上存活。事实上，生命对于环境的要求是极其苛刻的。与太阳的距离若再近或再远哪怕是1%，我们的地球都将成为另外一个槁木死灰、了无生机的世界。如果说地外生命的存在越来越成为人们的共识，那么英国莱斯特大学研究小组这项发现无疑进一步证实了这种可能。

今日视点

根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。这是宇宙物理学关于宇宙起源的主流理论，现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸。但是，大爆炸理论无法回答我们的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样子。

据物理学家组织网与《科学》杂志在线版近日报道，美国印第安纳大学的理论物理学家研究发现，我们的宇宙可能自大爆炸之前，一直处于两个宇宙相连接的时空管道，即一个虫洞的内部。该篇论文刊登于4月12日出版的物理学著名学术期刊《物理快报B辑》上。

黑洞、白洞与虫洞

与黑洞的广为人知不同，白洞主要用来解释宇宙中的高能现象，其是否存在尚无观测证据。在广义相对论预言中，白洞与黑洞性质相反，是一种致密物体，并不吸收外部物质，而是不断地向外围喷射各种星际物质与宇宙能量，像宇宙中的喷泉。

而虫洞（又名爱因斯坦—罗森桥）虽多见于科幻，却不是任何边缘科学或业余幻想，它的起源令人尊敬，来自于爱因斯坦与罗森的一篇论文。其可描述成连接宇宙遥远区域间的时空细管，而暗物质负责维持着虫洞出口的敞开。最简单地去理解，就是把时空卷曲起来，创造一条事件A和事件B间的近路。

虫洞亦可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫“灰道”。在这时，白洞可以看成时间呈现反转的黑洞，进入黑洞的物质，最后应会从白洞出来，出现在另外一个宇宙。这是本次研究中一个非常重要的概念。

虫洞于理论上提供了时间旅行的可能性。霍金在《时间简史》中阐述：一个空间旅行者可利用相对于地球静止的虫洞作为从事件A到B的捷径，然后通过一个运动的虫洞返回，并在他出发之前回到地球。

这听起来似乎是个悖论，但这正是当代科幻的一个基准点。只有这样，一个人才有可能借助时光旅行装置回到过去，也即在自己出发之前又回到了地球。只不过回去的不是自己出发时的地球，而是欲去时间段的地球，看到自己的奶奶，甚至祖先，却不会影响和扭转他作为先人后代的命运。

新研究对抗传统宇宙学

人们曾一度倾向于描述一个简单的宇宙，其中能量和密度都以物质的形式出现：4%的普通物质，加上96%的暗物质。但实际观测从来就没有与此相符合过，且这种不一致随着时间流逝而变得越来越尖锐。暗能量的概念，在此时应运而生，试图将宇宙结构及其特性合理化。这种不可见的、能推动宇宙运动的能量，可以解释观测到的物质密度和理论预言的临界密度之间70％至80%的差异。

但在不久前，利用基于欧几里得坐标系统的各向同性坐标，印第安纳大学的理论物理学家尼科德姆·波普瓦夫斯基描述了黑洞引力场，并为黑洞内大质量粒子径向（沿着直径的方向）行动建模。根据其计算，在大爆炸之前我们的宇宙就处于虫洞中：由另一个宇宙中某巨大星体的坍塌创造的一个虫洞，成为了通向另一个宇宙的时空管道。在虫洞的此端与彼端间，可能发展出与大爆炸相联系的类似环境，我们的宇宙，最终就于这个虫洞中诞生。

波普瓦夫斯基描述的场景乍听起来匪夷所思，但以该理论为基底，却能解决多项宇宙学中令人困惑的谜题，解释目前人们观察到的宇宙膨胀现象。

这其中，就包括引力、宇宙膨胀与暗能量的纠结关系：如果有另一个宇宙，其在我们的宇宙之前就已经存在，引力就可追溯到一个点上，该点强弱核力与电磁力已经统一起来。同时，若我们身处的宇宙现在正在向虫洞末端膨胀的话，这种运动就能够解释宇宙的膨胀，而不必引入至今难以捉摸的暗能量。

试窥物理之真相

在该次建模过程中，研究人员着重于两种不同类型的黑洞，观察粒子穿越其“事件穹界”（黑洞的边界）上的径向运动。他们的观点是：物体在黑洞内部的运动模式只有通过实验和实际观察才能得知，但自始以来人们只能观察到黑洞的外部，无法窥其内在，除非一个观察者进入黑洞内部或者原本就居住在黑洞内部。但如果我们的宇宙本身就处在另外一个更大宇宙的黑洞之中，那么就可以满足这个条件。

同时，困扰物理界数十年、大爆炸理论衍生出的违反量子物理学定律的壁垒：黑洞信息丢失之谜，亦能因此得以解释。在这个谜题中人们发现，一旦物质经过“事件穹界”时，所有有关该物质的信息都会丢失；然而量子力学下的演化过程中，信息应该是守恒的。这意味着量子力学与广义相对论之间的潜在冲突，但在波普瓦夫斯基构建的理论里，其完全被避免。

目前，波普瓦夫斯基试图将结论应用到其他类型的黑洞中，相关计算还需要进一步细化。

“当排除一切不可能，剩下的无论多么难以置信，也必是真相。”歇洛克·福尔摩斯的名言相当于给宇宙学加了个注脚。一项全新的理论很可能打开一个全新的领域，虫洞是时间旅行的直接关系者，尽管仍一无所知，但人们似乎已欲伸指触碰这扇时空之门，以窥得我们宇宙最深处的秘密。

这个双面星云叫做“古姆19”，它是充满恒星诞生的区域，天文学家通过欧洲南方天文台新科技望远镜观测到古姆19星云一侧是暗黑色，而另一侧非常明亮。其内部聚集着大量的气体、灰尘和恒星，距离地球22000光年。目前，天文学家发现之前未曾勘测到的现象，古姆19星云被一颗叫做“V391船帆”的超大质量炽热恒星所照亮。

古姆19星云的表面温度可达到3万摄氏度，它光亮的一侧主要释放蓝光，这种蓝色光线可产生较大的波动，是由于气体外层喷射物形成的。

由于恒星燃烧非常明亮，并不会持续很长时间，天文学家推断V391船帆恒星寿命非常短，只持续了大约1000万年，这与其他宇宙星体相比非常短暂，它消亡于猛烈的超新星爆炸。

V391船帆恒星将古姆19星云一侧照亮，使其呈现明亮的蓝光，而另一侧则处于红色灰尘阴霾之中。

沿着光亮面和黑暗面的分界线，天文学家认为这里是新恒星的诞生之地，该区域被称为“HII”，当氢气加热这一区域，氢原子失去电子时被望远镜观测到。

明亮的HII区域中孕育着新恒星诞生，灰尘和气体崩溃，并开始核融合，易于引发新恒星的形成。据悉，这张古姆19星云图像是由欧洲南方天文台新科技望远镜上的SOFI红外线照相仪拍摄。

德国马克斯·普朗克核物理研究所9日发表公报说，丹麦科学家几年前提出，太阳活动在过去百年中总体越来越活跃。根据美国科学家发现的所谓“福布什衰减”现象，太阳活动比较活跃时进入地球大气中的宇宙射线数量反而会减少，因而宇宙射线对地球大气中中性分子的电离现象也随之减少，从而导致大气中的云量总体上减少。由于云对气候的作用以降温为主，云量减少导致气候变暖，丹麦科学家因此推测，气候变暖也许与宇宙射线减少有关。

为检验这一假设的可靠性，马克斯·普朗克核物理研究所和瑞士一些研究机构的科学家首先对成云过程中起凝结核作用的气溶胶粒子如何形成进行了研究。实验显示，大气气溶胶中的离子成分主要因气态硫酸的积聚而增加，气溶胶粒子增大到一定程度就可以凝结水汽。而大气中硫酸主要来源于因燃料燃烧和火山喷发而排出的二氧化硫，含量是有限的，因而限制了大气中的云量，但这与宇宙射线数量没有关系。

科学家们随后又测算了6次显著的太阳喷发后地球大气的离子含量，并与当时地球大气中云的总量进行了比较，也发现两者之间完全没有关系。科学家因此得出结论：宇宙射线减少对云量并没有影响。

不过，美国国家宇航局的专家们还赋予了该探测器另外一项任务－－捕捉星际尘埃。

在长达七年的飞行过程中，“星尘”号探测器已飞越了48亿公里的距离。其上配备的专门容器中放置有气溶胶，能够搜集到弥漫在宇宙中的微小物质。

在2006年1月份，该探测器便曾将收集有彗星物质的容器发射回了地球。

通过对该容器中采集到的物质进行分析，科学家们惊喜地发现，其中居然还存在着两粒星际尘埃。据介绍，其中一粒星际尘埃由来自加拿大的布鲁斯·哈德森所发现。布鲁斯·哈德森目前正和其他数千名研究人员对“星尘”号探测器传回当地物质进行分析。

目前，哈德森发现的这一星际尘埃已被命名为“猎户座”。

据介绍，星际尘埃主要由恒星喷发出的气体演化而成。这种尘埃可稳定地存在于宇宙空间之中，经受住宇宙射线和引力场的作用。正是这些微小的物质最终聚集在一起并演化出了像太阳系这样的天体构造。

目前，科学家们已在新发现的两粒宇宙尘埃样本种检测出镁、铝、铁、铬、镍、锰、铜和钙等金属元素。

美国哈佛－史密逊天体物理中心天文学家安娜－弗雷贝尔(Anna Frebel)说：“这颗恒星很可能接近宇宙的年龄。”这项研究报告发表在《自然》杂志上。矮星系是一种仅有数十亿颗恒星的小星系，相比之下银河系却拥有数千亿颗恒星。在星系形成理论中，较大的星系在过去数十亿年里通过吸收体积较小的邻近星系，从而使自己的体积膨胀扩展。

弗雷贝尔解释称，如果你观看银河系形成的“延时电影”，你将看到一群矮星系像蜜蜂一样围绕在蜂箱周围，随着时间的推移，这些小星系在一起发生碰撞，它们内部的恒星逐渐混合，便形成像银河系这样的较大星系。

如果矮星系的确是较大星系构成的“积木”，那么相同类型的恒星将存在于矮星系和较大星系中，尤其是那些寒冷、“缺乏金属”的恒星。依据天文学家的观点，“金属”是比氢或氦更重的化学元素，由于它们形成于恒星进化过程中，金属物质很罕见地存在于早期宇宙，因此古老恒星倾向于缺少金属物质。

银河系光环中的古老恒星拥有较少的金属物质，其金属物质成份比率比太阳低10万倍，太阳是一颗典型的年轻恒星，富含金属恒星。在过去数十年的星体勘测中，在矮星系中很难发现像这样非常缺少金属的恒星。

卡内基协会天文台的乔希－西蒙(Josh Simon)是合著作者之一，他说：“银河系内最初拥有的恒星数量要超过之前任何的矮星系。如果矮星系具有银河系的原始起源成份，这将很难理解为什么不会存在类似的恒星。”

研究小组猜测由于不能测量到更多的缺少金属恒星，用于测量矮星系中缺少金属成份的恒星的方法可能会产生偏差。美国加利福尼亚州理工学院天文学家埃文－基尔毕(Evan Kirby)是研究小组成员之一，他最新研制了一种方法能够依次评估大量恒星中的金属成份，尽可能有效地在矮星系中寻找更多的缺少金属成份的恒星。

基尔毕说：“这要比在干草堆里挑针头还要难，我们通过数以百计的候选星系中最终挑选出我们的探测目标！”在众多勘测目标中，研究小组发现矮星系玉夫星座中有一颗昏暗、第18星等的恒星——S1020549，智利卡内基协会麦哲伦天文望远镜的恒星光线分光镜测量结果显示，S1020549恒星的金属成份比率比太阳高6000倍，这要比迄今发现的任何矮星系中金属成份比率低5倍。

研究人员测量了S1020549恒星所蕴含的全部金属物质，比如：镁、钙、钛和铁等。这些成份类似于银河系内古老的恒星，从而支持了像银河系这样的大星系内部恒星最初起源于矮星系。

研究人员期望未来的探测将能发现矮星系内其他的缺少金属恒星，虽然这些恒星的距离和亮度对于当前光学望远镜勘测是一个重大挑战。像24.5米直径的巨型麦哲伦天文望远镜的下一代超大光学望远镜，将装配着高清晰度声谱仪，从而通过分析恒星化学成份揭开星系膨胀研究的新途径。

西蒙称，在这项研究中，S1020549恒星的超低金属含量将标志着如何理解银河系的组成原理，之前我们所认为的银河系光环形成于大量矮星系被摧毁过程的理论是正确的。

这枚绕地飞行的卫星名为“宽域红外线勘测探测仪”（WISE），主要借助红外线勘测地外至少20万个不同星体的大小及位置，同时拍摄成图。

美国科学家希望借助这枚卫星了解地外星体情况以及可能对地球构成威胁的移动星体轨迹。
“当我们发现这些星体，我们就可以向政策制定者提供准确信息，由他们决定如何避免这些近地星体与我们相撞，”美国国家航空航天局公共事务官J．D．哈林顿14日说。

这枚卫星于当地时间14日清晨在美国加利福尼亚州范登堡空军基地发射。卫星原定本月11日发射，但发射工作组在指定发射时间前及时发现运载火箭推进器故障，卫星发射由此推迟。

法新社说，这枚卫星号称是“有史以来最敏感的宽角度红外线探测装置”。它将在距地表500公里的近地轨道运行10个月，测定对象主要为先前难以观测的星云、宇宙尘埃群、低亮矮星以及星际间暗淡的小行星。

这枚卫星的绕地周期为6个月，服役期可绕地一周半。在此期间，凭借红外线探测，卫星视角将覆盖从近地到整个银河系的立体空间。

美国国家航空航天局网站援引宇宙勘测学家爱德华·赖特的话说：“上一次我们使用红外线绘制天空星图是在26年前，此后我们淡忘了红外技术。如果把上一次我们使用红外线绘制的天空星图比作是印象派画作，那么这一次一定是写真作品。”

赖特说，26年前美国发射的一枚红外线探测卫星的绘图分辨率只有62像素，而如今搭载成像设备则高达400万像素解析力，它能捕捉银河系内“最微弱”的星体，帮助人类了解地球所处星系的真实全貌。

科学家还相信，这枚探测器能为人类介绍许多先前不为人知的宇宙新邻居。来源：深圳新闻网-深圳特区报 （新华社特稿）

在安全保障领域，“宇宙基本计划”提出要将现在正常运行的3颗情报收集卫星增加至4颗。就人们普遍关心的可探知导弹发射的早期预警卫星，“宇宙基本计划”决定加强研究预警卫星所需传感器，但对预警卫星本身没有深入表述。

在地球观测和灾害信息收集以及科学研究方面，“宇宙基本计划”决定大大增加人造卫星发射次数，在2009年度至2013年度内总计发射34颗人造卫星。

在月球探测方面，“宇宙基本计划”提出首先要在2020年前后实现双脚步行机器人探月。另外，在载人航天活动方面，“宇宙基本计划”表示要用1年左右的时间，论证载人探月的意义、目标以及所需资金。

“宇宙基本计划”是根据2008年日本出台的《宇宙基本法》制定而成。初步估计，要实现上述目标，在5年内需花费约260亿美元。

　　我们的恒星太阳，在一个星际吞并的过程中制造了太阳系。同样，终有一日它会将我们吞噬。在这颗恒星的光芒熄灭之前，星球将要面临巨大的变化。《命运》会带我们探索星球在未来四十亿年的转变，如火星和土卫六暖化，水星与金星溶化，以及包围着巨型星球的气体慢慢被吹走。当我们的太阳系渐渐消失，宇宙间还有无数新星等待我们去发掘。二十世纪完结之际，让我们回顾这些新世界的发现。

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　　自从人类发现地球并不是宇宙的中心，我们就开始有这个疑问：我们是否是宇宙唯一的生物？我们能否在其它的星球上找到生命？在一九七六年美国太空总署的维京一号将火星表面珍贵的图片带回地球，但似乎火星上并没有生命的迹象。《生命》带我们浏览侦察仪最新的发现，还显示出我们可能一直都向着错误的方向搜索。

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　　太阳系集合了各种多得令人迷茫的气候：金星–热得连海洋都被蒸发的火炉；火星–海洋被冰封了的沙漠；木星–一个充满风暴的世界，暴风掠过几千公里的路，但又不会打到地面去。《大气层》带我们游遍太阳系的不同天空，认识各个星球的大气层。这套片辑亦介绍了设计太空探测器的工程师，全靠他们我们才有机会看到这些珍贵的影像。

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　　远古以来，人类已将地球的恒星太阳奉为神灵，科学尝试证明相反的道理，但它亦认定了太阳拥有太阳系最强的力量，甚至远超过了奉神者所能想像，他们认为太阳系之中百分之九十九点八的物质都是太阳所造的。《星宿》告诉我们太空年代怎样为太阳提供了一个新的见解，与我们一起在太空旅行探索它的外部边缘。

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　　人类最熟悉的卫星，应该非月球莫属。但月球亦是令人最感陌生的卫星。我们邻近的星球，如水星，金星和火星，它们的卫星都与月球完全不同。月球能操纵我们的日与夜，月份与海潮。月球的出现是太阳系中一个最大的谜。《月球》提供了天文学家最新的解释，也重新了解太空探索竞争的时代，即冷战时期各大强国争相登陆月球。

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　　一直以来，科学家都不断在尝试找寻更多的，关于隐藏于太阳系深处的巨星球的资料。《巨星》将追溯这些研究，由伽俐略在一六一零年对木星卫星的观察，直到航行者一、二号所作出的太空探测。在科学研究的最前沿，将带领我们进行太空旅行，到达木星，土星，天王星，海王星－这结太阳系中神秘的巨星。

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