本網綜合  Will Dunham 報導 宇宙中存在兩種物質。一種是看不見的暗物質，人們僅通過其在宏觀尺度上的引力效應得知其存在。另一種是普通物質，如氣體、塵埃、恒星、行星以及地球上的事物，如餅乾麵團和獨木舟。

科學家估計普通物質僅占所有物質的約15%，但長期以來一直難以確定其具體分佈位置，其中約一半的去向不明。借助來自宇宙中69個地點的強大無線電波爆發，研究人員如今找到了這部分“失蹤”的物質。

研究人員表示，這種物質主要以稀薄的氣體形式存在於星系之間的廣闊空間中，並通過其對穿過太空的無線電波的影響被探測到。這種稀薄的氣體構成了星系際介質，類似於星系之間的霧氣。

科學家此前通過計算大爆炸事件（約138億年前引發宇宙形成的事件）遺留的光線，確定了普通物質的總品質。但他們無法實際找到其中一半的物質。

“因此，我們一直試圖解答的問題是：它藏在哪里？答案似乎是：在遠離星系的彌漫性宇宙網中，”哈佛大學天文學教授、週一發表於《自然·天文學》期刊的該研究論文第一作者利亞姆·康納表示。

研究人員發現，失蹤物質中較小的一部分存在於圍繞星系（包括我們的銀河系）的彌漫性物質暈中。

普通物質由巴克球組成，即構成原子的亞原子粒子質子和中子。

“人類、行星和恒星都由巴克球構成。而暗物質則是一種神秘物質，構成了宇宙中絕大多數的物質。我們不知道暗物質是由哪種新粒子或物質組成的。我們確切知道普通物質是什麼，只是不知道它在哪里，”康納說。

那麼，如此多的普通物質是如何出現在荒蕪之地的？當恒星在超新星爆發中爆炸，或當星系內部的超大品質黑洞“打嗝”——在吞噬恒星或氣體後排出物質時，大量氣體會被從星系中噴射出去。

“如果宇宙是一個更無聊的地方，或者物理定律不同，你可能會發現普通物質都會落入星系，冷卻下來，形成恒星，直到每個質子和中子都成為恒星的一部分。但事實並非如此，”康納說。

因此，這些劇烈的物理過程將普通物質在廣袤的宇宙空間中四處拋灑，使其流落於宇宙荒野。這種氣體不再處於其通常狀態，而是以等離子體的形式存在，其電子和質子已被分離。

用於檢測和測量缺失的普通物質的機制涉及一種稱為快速射電暴（FRBs）的現象——來自宇宙遙遠角落的強大無線電波脈衝。儘管其確切成因仍是個謎，但主流假設認為它們是由高度磁化的中子星產生的，這些中子星是恒星在超新星爆炸中死亡後留下的緻密天體殘骸。

當射電波頻率的光從FRBs的源頭傳播到地球時，它會分散成不同的波長，就像棱鏡將陽光分解成彩虹一樣。這種分散的程度取決於光路中物質的多少，從而提供了定位和測量物質的機制，否則這些物質將無法被發現。

科學家利用來自69個FRB的無線電波進行研究，其中39個是通過位於加利福尼亞州Bishop附近的加州理工學院奧文斯穀無線電天文臺的110臺望遠鏡組成的“深空綜合陣列”（Deep Synoptic Array）發現的。剩餘的30個則是通過其他望遠鏡發現的。

這些FRB的距離最遠可達91億光年，是迄今為止記錄中距離地球最遠的。光年是光在一年內傳播的距離，約為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。

在所有普通物質都被統計後，研究人員得以確定其分佈情況。約76%的普通物質存在於星系間空間，約15%存在於星系暈中，剩餘9%集中在星系內部，主要以恒星或氣體的形式存在。

“我們現在可以繼續探索宇宙中普通物質的更重要謎團，”康納說，“而更深層次的問題是：暗物質的本質是什麼，為什麼它如此難以直接測量？”