宇宙失落40%物質終被發現！「模擬結果從頭到尾都正確」

天文學從來都不是件簡單的事。就像我們很容易發現明亮的恆星，卻難以觀測到陰暗的小行星一樣，雖然天文學家已發現無數閃耀在宇宙深處的星系，但要捕捉漂浮在星系間的稀薄氣體，始終是個艱鉅的挑戰。

最新研究利用「快速電波爆發」(FRBs)這類僅持續毫秒的強力電波訊號，成功破解這個難題。當電波穿越星際氣體時，其頻率會產生擴散現象，研究團隊正是透過分析這種「色散效應」，精準估算出宇宙中物質的總量。

FRBs的發現至今僅約十年，其成因仍是未解之謎。有些會重複出現，有些則否；並非所有FRBs都能追溯來源。本次研究分析69個已定位的FRBs，距離最近約1174萬光年，最遠的FRB 20230521B更創下91億光年的紀錄。

哈佛大學助理教授連恩·康納（研究期間任職於加州理工學院）解釋：「FRBs就像穿透星際迷霧的探照燈，透過精確測量光速變化，我們能估算這些肉眼不可見的氣體質量。」

這項發現同時獲得X射線觀測的獨立驗證。雖然這些溫度高達數百萬度的星際氣體會輻射X射線，但因密度極低，必須動用歐日合作的XMM-牛頓與朱雀兩架太空望遠鏡才能觀測。

研究團隊特別鎖定「夏普力超星系團」——這個距地球10億光年內最龐大的結構，質量相當於千萬億個太陽，包含8000多個星系群。兩架望遠鏡成功測量出橫跨2300萬光年（相當於銀河系直徑230倍）的氣體絲狀結構，其質量與理論預測完全吻合。

荷蘭萊頓天文臺首席研究員康士坦丁諾斯·米格卡斯興奮表示：「這是首次觀測結果與宇宙模型高度吻合，證明模擬計算從頭到尾都是正確的。」

這項突破性研究讓我們更清楚宇宙物質的分佈樣貌。原來星系並非隨機散佈，而是沿著由氣體與星系團構成的「宇宙網」排列。掌握物質分佈圖，將幫助我們理解宇宙結構的形成與演化歷程。

相關研究成果已分別發表於《自然天文學》與《天文與天體物理學》期刊。