星系际介质

如果说恒星之间的空间显得空旷，那么星系之间的空间还要更空——然而令人惊讶的是，那近乎完美的虚空，或许容纳着宇宙中大部分的普通物质。星系际介质（intergalactic medium, IGM），就是填充在星系之间、远离任何恒星的那些辽阔鸿沟中的极稀薄气体。

星系际介质主要是大爆炸遗留下来的氢和氦，稀薄到平均每立方米只有约一个原子——比我们自己星系内部那已经很稀薄的气体还要稀一百万倍。它的大部分并不冷；许多星系际介质已被宇宙结构形成时的激波加热到十万至一千万开尔文之间，构成了所谓的温热星系际介质（WHIM）。这团又热又弥散的气体暗弱到极难探测，由此引出了长期悬而未决的“失踪重子”难题——计算说宇宙中很大一部分普通原子本应在外面那里，但多年来却找不到它们。看来它们一直就藏在这难以看见的温热气体之中。

星系际介质远非惰性的残余，它是星系汲取燃料的巨大储库。气体从星系际介质流向星系，喂养着恒星形成；与此同时，星系又以星风把增丰的气体吹回外面。宇宙中的物质铺陈成一张巨大的“宇宙网”，由一条条纤维构成，而星系际介质勾勒出那些纤维，连缀于星系成团的明亮结点之间。研究它告诉我们，宇宙中大部分普通原子究竟身在何处——不在恒星和星系里，而在它们之间那稀薄的气体中。