MIT领衔的CHIME/FRB团队将数千次快速射电暴信号与数百万星系位置交叉比对，发现星系间广袤空间中散布着被黑洞喷流和超新星远抛出去的物质云，延伸远超预期。
科学家们发现了此前失踪的星系物质，它们潜伏在星系间巨大的虚空之中。几十年来，科学家一直无法解答一个长期谜题：为什么我们在星系中看到的普通物质远少于应有数量。如今，CHIME/FRB合作组织的研究团队(由MIT研究者领衔)开发出一种新方法，将快速射电暴(FRB)探测与星系位置测量相结合，定位了这些失踪的星系物质。
该方法发表于7月21日的《物理评论快报》，揭示了星系间空间中此前不可见的大量物质，这些物质源于星系自身。它还揭示了星系物质被抛出的原因：星系内部剧烈的天体物理现象，如黑洞喷流和恒星爆炸。这一发现反过来暗示这些现象的剧烈程度远超此前想象。
在这张模拟图像中，气体在星系周围盘旋，并向远处延伸。
大爆炸刚结束时，物理学家估计宇宙约17%由"普通"物质构成(即我们、行星、恒星和星系构成的可见物质)，其余83%是暗物质。科学家因此预期在当今可观测宇宙中看到相似比例的普通物质。然而，星系内普通物质的总量加起来仅为宇宙预期值的约十分之一。
长期以来，一种假说认为如果失踪物质确实存在，很可能藏在星系间的广阔空间中。但如果属实，这些失踪物质会极其稀薄地散布于虚空中，极为难以探测。
CHIME/FRB团队开创性地通过研究FRB来搜索失踪物质。FRB于2007年被发现，是极其明亮、仅持续几毫秒的射电波闪，被认为来自宇宙中某些最剧烈的现象。它们从数十亿光年外的遥远星系到达地球，并携带着穿行路径上物质的印记，犹如宇宙版X光扫描。
合著者Haochen Wang说："FRB适合探测失踪物质的原因在于其独特性质。它们起初是极快的闪光，穿行物质时会在时间上展宽。我们可以非常精确地测量这种展宽，它直接正比于FRB经过的失踪物质的数量。"
通过结合加拿大氢强度测绘实验(CHIME)和暗能量光谱仪(DESI)的数据，团队将数千次实测FRB信号的展宽程度与宇宙中数百万星系的位置交叉比对。这使科学家能判断FRB在前往地球途中是被星系内部物质展宽，还是经过星系间空间而被那里的物质展宽。
结果显示，此前未探测到的物质确实位于星系之外，形成广泛散布的云团，延伸范围远超此前预测。合著者Kiyoshi Masui说："一个星系也许跨度为数十万光年，而我们在约400万光年处找到了失踪物质。这比模拟预测远得多。这些测量表明，恒星活动和黑洞活动比预测更强、暴烈得多。"
在验证FRB确实可用于搜寻失踪物质后，团队预期随着CHIME持续探测更多FRB，方法和结果将在未来进一步完善。Masui说："我们第一次把它做成功了，随着数据质量的提升，会把它做得更加精确。"
原文：https://www.livescience.com/space/astronomy/much-more-violent-than-predicted-a-chunk-of-the-universes-missing-matter-was-powerfully-hurled-out-of-galaxies