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我们所居住的银河系有着许多疑点。此前观测表明，银河系由暗物质主导，而普通物质（即重子）大概仅占银河系总质量的6%。这个比列大大高于大爆燃核合成理论所预言的宇宙重子比列（16%），而解决这个银河系失联重子之谜的关键之一，是精确检测银河系的总质量。
12月17日，据媒体报导，由中国科大学北京天文台研究员郭福来领导的研究团队，提出了一种检测银河系总质量的新方式。科研人员首次借助银河系周围星体周介质（指星体盘之外、星系晕中位力直径以内的介质）中的热二氧化碳体温检测了银河系总质量。相关研究结果发表在《天体化学学刊物快报》上。
往年人类对银河系质量的检测，主要基于观测到的银河系盘或晕中星体、星团与卫星星体的旋转或随机速率。银河系质量越大，这种无碰撞天体在平衡状态下运动得越快。到目前为止，测得的银河系质量大概是太阳质量的一万亿倍。而且，不同的观测方式给出的银河系总质量偏差一直十分大，可以小到五千亿倍太阳质量以下，也可以大到两万亿倍太阳质量以上。
郭福来团队提出了一种全新的检测方式，她们把银河系晕中的热二氧化碳作为检测银河系质量的探针。自1950年以来，天文学家发觉了许多不同的观测证据，表明银河系周围存在着大量弥散的百万度低温热二氧化碳，可能延展到数十万光年之远。这个热二氧化碳晕的总质量尚不确定，但可能占银河系失联重子的很大一部份。
近几年天体物理学杂志 银河系智能文明数量，该团队详尽研究了银河系热二氧化碳晕的空间湿度、密度分布与观测特点，以及与银河系中各类能量爆发过程的互相作用。
依据该研究，银河系热二氧化碳晕渐趋稳定状态后的气温分布受银河系总质量的影响最敏感，而热二氧化碳晕总质量及其所含重元素产率对其几乎没有影响。银河系质量越高，热二氧化碳晕的湿度就越高。
银河系中的星体几乎不互相碰撞，而热二氧化碳晕中的等离子体粒子之间会互相碰撞。在这一新方式中，热二氧化碳气温代替了无碰撞天体的速率，成为检测银河系质量的关键化学量。借助X射线太空望远镜观测到的银河系热二氧化碳晕体温，该方式检测到的银河系总质量为太阳质量的1.2—3万亿倍。
新方式检测的银河系质量在太阳质量的一万亿倍以上，这个值具有深远的重要意义。
首先，它暗示着银河系的小型卫星星体，比如大小麦哲伦星云和狮子座一号矮球形星体，都被银河系禁锢着。由于假如银河系质量比一万亿倍太阳质量低，它们将不受银河系的引力禁锢。
其次，这意味着即便把热二氧化碳晕考虑进来，银河系仍缺位很大比列的重子。这种缺位的重子可能存在于银河系晕之外，或则正处于仍未被侦测到的冷氨气状态。假如银河系质量比一万亿倍太阳质量低，这么银河系将没有失联重子问题。
最后，它暗示着宇宙学中所谓的“大而不能失败”问题依旧严峻，可能挑战现代宇宙学标准模型中的冷暗物质理论。
“大而不能失败”问题，指在宇宙学模型中，银河系中应当存在一些比目前观测到的卫星星体质量更大、且内区物质密度更高的卫星星体。理论上，应当没有哪些机制会造成我们看不到这种质量比较大的卫星星体，但目前人类还未观测到过大质量的卫星星体，理论预期与观测实际相矛盾，形成了宇宙学中的“大而不能失败”问题。假如银河系质量高于太阳质量的1万亿倍，标准模型的预言将与观测相符，“大而不能失败”问题也就消失。
“此次研究最重要的贡献，其实是它提供了一种完全独立的方式来检测银河系总质量。与传统的运动学方式相结合天体物理学杂志 银河系智能文明数量，它可以对银河系质量作出更精确的检测。”郭福来总结道。
（据中国科大学北京天文台官网）
