宇宙中存在著一個長達半世紀的謎團，它不像黑洞或暗物質那樣神秘莫測，卻同樣令人困惑——近一半的宇宙普通物質，竟然「不見了」？
這些物質並非消失了，也不是什麼奇幻粒子，它們就是構成你我、恆星、行星乃至整個可見宇宙的基礎元素：質子、中子、電子，統稱為「普通物質」或「重子物質（Baryonic Matter）」。然而，當天文學家將所有已知的恆星、星系、氣體雲加總起來時，卻只能找到約一半的預期質量。那另一半呢？它們就像是被宇宙藏起來的「失物」，長期下落不明。
直到現在，這場長達數十年的「宇宙失物招領任務」，終於畫上句號。一、失蹤的物質在哪裡？科學家從「宇宙雷達」找到線索
這項突破性的研究，由 加州理工學院 與 哈佛-史密松天體物理中心 共同完成，並發表於《自然天文學》期刊。研究團隊使用了一種來自宇宙深處的神秘信號——快速電波爆（Fast Radio Bursts, FRBs），成功追蹤並「稱出」那些迷失在星系之間的普通物質。
什麼是 FRBs？
FRBs 是來自遙遠星系的極短暫（僅幾毫秒）、極強烈的無線電波爆發。雖然它們的起源尚未完全明確，但這些信號有一個非常重要的特性：當它們穿越宇宙時，會與途經的電離氣體雲發生交互作用，導致訊號延遲。
這種現象被稱為 色散（dispersion），而延遲的程度，正與電波所穿越的物質密度息息相關。
換句話說，FRBs 就像一束穿越宇宙霧霾的光束，只要精確測量它的「減速幅度」，就能反推出路上遇到了多少看不見的物質。
二、69 次閃光、跨越 90 億光年——用 FRBs 為宇宙「稱重」
為了這次研究，團隊蒐集並分析了 69 個明確定位的 FRBs，每一個都經過精確地點與距離確認，其中最遠的一個來自 91 億光年外，是目前已知最遙遠的 FRB 之一。
這些信號猶如一把把「宇宙雷達」，從不同角度、不同距離穿越星系間的「星際介質（Interstellar Medium, IGM）」，讓科學家得以首度以直接測量的方式，「看見」那些原本不可見的物質分佈。
研究結果令人振奮：
🔹 約 76% 的普通物質，存在於星系之間的星際介質中
🔹 約 15% 分布在星系周圍的氣體暈（Galactic Halos）
🔹 僅有 9% 真正集中在恆星、行星與冷氣體內
這樣的比例，與宇宙學模擬的預測高度一致，但過去始終苦無觀測證據。如今，FRBs 為這場理論與現實的拉鋸戰，畫下了休止符。
三、技術關鍵：精準定位 + 高感度設備 = 解鎖宇宙之謎
能完成這項壯舉，關鍵在於兩大技術突破：
1️⃣ FRB 的精準定位技術
過去，多數 FRBs 雖能被偵測到，卻難以確認來源。本研究使用的 69 個 FRBs 中，有 39 個是由位於加州的新設施 DSA-110 所捕捉，該系統由 110 座無線電天線組成，專門用於快速定位 FRB 起源。
2️⃣ 全球聯合觀測網的支援
團隊還動用了包含澳洲平方公里陣列先導（ASKAP）、夏威夷 W. M. Keck 天文台、加州帕洛馬天文台等全球頂尖設備，協助確認每個 FRB 的宿主星系與距離。
這樣的全球合作，不僅提高了測量精度，也讓科學家得以建立一條貫穿宇宙不同時代的「物質分布地圖」。
四、從宇宙結構到基本粒子——FRBs 揭開的不只是物質之謎
除了驗證宇宙中物質的分佈，這項研究還可能對理解更基礎的物理學產生深遠影響。例如：
🔬 中微子質量的估算
研究中提及，物質分佈的精細結構或許能幫助我們更準確估算中微子的質量。儘管標準模型預測中微子幾乎沒有質量，但實際觀測卻屢屢出現矛盾，而 FRBs 提供了一種全新的間接量測方法。
🌌 宇宙演化的時間軸
由於 FRBs 經過的物質橫跨不同年代與距離，它們等於是「宇宙時間膠囊」，記錄了從早期宇宙到今天的物質流動與結構變化。
正如哈佛大學助理教授暨本研究首席作者 Liam Connor 所說：
「FRBs 就像一道背光，讓我們看見那些原本隱形的重子霧。即使我們無法直接觀察它們，也能透過光線的偏折推斷其存在與形狀。」
五、未來展望：DSA-2000 上線後，FRBs 將成為常規宇宙探針
隨著技術進步，FRBs 的應用潛力才剛剛浮出水面。加州理工學院目前正打造新一代的 DSA-2000 電波陣列，預計每年可偵測超過 一萬個 FRBs，幾乎是現有發現總量的十倍。
屆時，FRBs 或將成為天文學家的「全天空掃描儀」，不僅能繪製宇宙物質分布的三維地圖，更有望揭示暗能量、星系演化乃至宇宙初期條件的奧祕。
六、結語：宇宙再無秘密？每一次發現，都是新旅程的起點
這項研究不僅解開了宇宙物質分布的長年懸案，更展現了現代天文學如何透過跨領域合作與創新技術，在看似無解的問題中找到答案。
或許正如宇宙學家常說的那句話：「宇宙永遠比你以為的更奇妙。」
當我們以新的工具觀察宇宙，不僅看到的是星光的軌跡，更是人類求知慾望的一次又一次勝利。
