快速射电暴：揭秘宇宙失踪物质的突破

宇宙学领域一项重大发现精确定位了宇宙“失踪”重子物质的位置。哈佛-史密森天体物理中心（CfA）和加州理工学院的研究人员在《自然·天文学》杂志上发表了他们的研究成果，揭示了超过四分之三的普通物质存在于星系之间的弥漫性气体细丝中。

多年来，天文学家一直苦苦思索“失踪重子问题”，即预测的普通物质数量与可直接观测到的数量之间存在显著差异。这种主要由质子组成的普通物质，理论上以热而低密度的气体形式存在于星系际介质（IGM）中。然而，利用传统的天文学方法探测它却一直难以实现。

这项突破性研究利用了快速射电暴（FRB）的独特特性——来自遥远星系的强烈、短暂的无线电波爆发。通过分析69个FRB（其距离范围从1174万光年到创纪录的91亿光年）的色散——无线电波在穿越空间时减速的现象——研究团队仔细绘制了这种难以捉摸的物质的分布图。

他们的分析得出结论：宇宙中大约76%的普通物质位于星系际介质中。这与复杂的宇宙学模拟的预测非常吻合。其余的重子物质分布在星系晕（15%）和恒星或冷星系气体（9%）中。

加州理工学院助理天文学教授、论文合著者Vikram Ravi评论道：“这是现代天文学的胜利。”这一发现的影响深远，为星系形成、宇宙的大尺度结构以及光在宇宙尺度上的传播提供了重要的见解。

CfA天文学家、该研究的主要作者Liam Connor强调了星系和星系际介质之间的动态相互作用：“重子受引力作用被拉入星系，但超大质量黑洞和爆炸的恒星可以将其吹回。我们的结果表明，这种反馈必须是有效的，将气体从星系中吹入星系际介质。”这一发现为星系演化模型和驱动宇宙物质分布的反馈机制提供了宝贵的约束条件。

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