關鍵數字：宇宙中約有 17% 的物質屬於正常物質，但其中 90% 曾經下落不明，如今終於找到蹤跡。

🚀 科學家如何找到失蹤的物質？

宇宙中約有 17% 的物質屬於組成恆星、行星與人類的正常物質，其餘約 83% 則是無法直接觀測的暗物質。然而，天文學家一直困擾於一個問題：星系內可觀測到的正常物質僅占理論預期的約一成，其餘大部分彷彿憑空消失，形成著名的「失蹤重子」問題。最新研究利用「快速電波爆發」（Fast Radio Burst，簡稱 FRB）與大規模星系巡天資料，終於找到這些失蹤物質的蹤跡。

📊 數據總覽

星系中的正常物質僅占約 10%，其餘 90% 存在于星系際空間。 研究團隊結合加拿大氫強度測繪實驗電波望遠鏡（CHIME）與暗能量光譜儀（DESI）的觀測資料，分析數千筆 FRB 訊號及數百萬個星系的位置。FRB 是持續時間僅數毫秒、來自數十億光年外星系的強烈無線電閃光，當電波穿越宇宙中的氣體時，會因自由電子而產生可精確測量的色散延遲。

數據解讀 1：星系際空間的秘密

研究結果顯示，大量先前無法偵測的正常物質確實存在於星系之外，形成範圍極廣、密度極低的雲狀結構，其延伸距離甚至可達距離星系約 400 萬光年。相較之下，一般星系的直徑僅約數十萬光年，顯示這些物質已被推送遠離星系暈之外。

數據解讀 2：高能天體事件的影響

造成這種現象的主因，是超大質量黑洞噴流、超新星爆發以及劇烈恆星形成等高能天體事件，將大量氣體從星系內部拋射至星系際空間。要將物質送達如此遙遠的距離，其釋放的能量必須比過去估計更為強大。

趨勢預測

這項由 CHIME/FRB 合作團隊主導、麻省理工學院（MIT）研究人員參與的研究，不僅為困擾天文學界數十年的失蹤正常物質問題提供重要解答，也證明 FRB 已成為研究宇宙大尺度結構的重要新工具。隨著 CHIME 持續發現更多快速電波爆發，未來累積的大量觀測資料將能更精確描繪星系之間氣體的三維分布，進一步釐清黑洞、恆星形成與星系演化之間的交互作用。

從產業面來看，這項研究成果不僅解決了長期以來的天文學難題，還開創了新的研究方法。FRB 成為探索宇宙的新利器，將有助於我們更深入理解宇宙的物質循環與大型結構形成過程。

數據告訴我們什麼？

這項研究不僅證實了失蹤的正常物質存在於星系際空間，還揭示了高能天體事件的強大力量。未來，隨著更多 FRB 的觀測，我們有望進一步探索宇宙的奧秘。這不仅增进了我們對宇宙的理解，也可能為未來的天文學研究開創新方向。

本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由科技新報發布。

常見問題 FAQ

什麼是「失蹤重子」問題？

失蹤重子問題是指宇宙中理論預期存在的正常物質，實際上在星系內只能觀測到一小部分，其餘大部分下落不明。

快速電波爆發（FRB）是什麼？

快速電波爆發（FRB）是一種持續時間僅數毫秒、來自數十億光年外星系的強烈無線電閃光，當電波穿越宇宙中的氣體時，會因自由電子而產生可精確測量的色散延遲。

這項研究有哪些重要發現？

這項研究發現，失蹤的正常物質確實存在於星系際空間，形成範圍極廣、密度極低的雲狀結構，並且揭示了高能天體事件的強大力量。

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