星系際介質

如果說恒星之間的空間顯得空曠，那麼星系之間的空間還要更空——然而令人驚訝的是，那近乎完美的虛空，或許容納著宇宙中大部分的普通物質。星系際介質（intergalactic medium, IGM），就是填充在星系之間、遠離任何恒星的那些遼闊鴻溝中的極稀薄氣體。

星系際介質主要是大爆炸遺留下來的氫和氦，稀薄到平均每立方米只有約一個原子——比我們自己星系內部那已經很稀薄的氣體還要稀一百萬倍。它的大部分並不冷；許多星系際介質已被宇宙結構形成時的激波加熱到十萬至一千萬開爾文之間，構成了所謂的溫熱星系際介質（WHIM）。這團又熱又瀰散的氣體暗弱到極難探測，由此引出了長期懸而未決的「失蹤重子」難題——計算說宇宙中很大一部分普通原子本應在外面那裡，但多年來卻找不到它們。看來它們一直就藏在這難以看見的溫熱氣體之中。

星系際介質遠非惰性的殘餘，它是星系汲取燃料的巨大儲庫。氣體從星系際介質流向星系，餵養著恒星形成；與此同時，星系又以星風把增豐的氣體吹回外面。宇宙中的物質鋪陳成一張巨大的「宇宙網」，由一條條纖維構成，而星系際介質勾勒出那些纖維，連綴於星系成團的明亮結點之間。研究它告訴我們，宇宙中大部分普通原子究竟身在何處——不在恒星和星系裡，而在它們之間那稀薄的氣體中。