那么 ， 另外一半重子在哪里呢？对整个宇宙的计算机模拟表明 ， 它们就在星系之间的这些片状或丝状物中 ， 而且它们非常分散——每立方米只有1到10个粒子 。 此外 ， 这些粒子是电离的 ， 所以它们不像中性氢气那样吸收光线 。 而且它们的温度范围大约在10万到1000万开尔文之间 ， 天文学家喜欢把这个范围称为暖热 ， 所以这被称为暖热的星系间介质 ， 简称WHIM 。 但是寻找WHIM一直是一个真正的挑战 ， 因为它们是电离的 ， 还有它们的温度 ， 它们只在高能量的紫外线或低能量的X射线中发射或吸收 。 现在 ， 一些人已经使用了非常复杂的技术来试图找到WHIM ， 但最近一个自然发生的物理现象使我们能够找到所有失踪的重子 。首先我们需要谈谈闪电 ， 这两者是有关系的 。 你知道我们有可能从地球的另一端探测到闪电吗？这是因为闪电产生的电磁辐射闪耀在光谱的各个部分 。 我们看到的是白光 ， 但也有广谱无线电波被释放出来 ， 如果你在附近 ， 你可以检测到这些脉冲 。 非常低频的无线电波实际上可以向上传播并离开大气层 ， 它们沿着地球的磁场线被引导到离地球几个半径的地方 ， 然后再返回到另一个半球 ， 在那里它们可以被探测到 。
不过 ， 如果它们在那里被探测到 ， 它们不会以单一的脉冲形式出现 ， 而是以哨子的形式散开 。 现在 ， 如果你通过扬声器播放这些无线电波 ， 我们实际上可以听到它们 。 你听过科幻电影中激光枪的下降音吗？是的 ， 那是我们听到的地球另一边的闪电 。 那么这里发生了什么？当无线电波穿过地球的磁层时 ， 它们遇到了自由电子 ， 这使它们变慢 ， 更多的是低频波：这就是色散 。 就像棱镜将白光分离成不同的颜色一样 ， 磁层中的等离子体将无线电波分离成不同的频率：低频比高频更慢 ， 所以开始时是一个脉冲 ， 最后是一个哨音 。 分散的数量告诉你有多少自由电子的无线电波必须通过才能到达检测器 。现在想象一下 ， 我们可以做一些非常类似的事情来寻找宇宙中所有的电离重子 。 我们所需要的是在遥远的宇宙中的某个地方出现明亮的无线电波 ， 就像2007年天文学家发现的第一个快速射电暴一样 ， 这就像它读起来一样：一个非常短的强烈无线电波脉冲 。 它来自宇宙深处 ， 来自其他星系 。 现在 ， 这些脉冲可能是令人难以置信的强大 ， 是数十亿或数万亿倍于太阳的力量 ， 但它们持续的时间只有一毫秒 。
我们并不真正知道是什么创造了它们 ， 尽管有些人怀疑是磁星或中子星 ， 或者是这些非常强大的大质量物体如黑洞和中子星之间的某种碰撞 。 但是对于我们的目的来说 ， 我们只需要知道这些闪光的存在 ， 并且我们可以利用它们来观察它们的散布情况 ， 并计算出我们和源头之间有多少电离重子 。
而这正是发表过在《自然》杂志上的一篇论文所做的：他们绘制了这些快速射电暴的色散测量值与它们的主星系红移的关系 。 他们发现这些快速射电暴距离越远 ， 其信号到达地球时就越分散 。 事实上 ， 利用他们的测量结果 ， 他们能够估计出那里的重子物质总量 ， 这包括WHIM中的所有电离粒子 ， 他们发现那是百分之五 。
他们找到了失踪的重子 。 大约有50%的重子在那个温热的星系间介质中 ， 所以这验证了我们一直以来的想法 。 让我们感到惊讶的是 ， 大爆炸产生的普通物质中 ， 最终出现在恒星和星系等事物中的物质是如此之少 ， 我们通常认为这是宇宙的最多组成部分 。 现在我们认识到那只是所有重子物质的10%或20% 。
所以事实证明 ， 这些有趣结构的形成是一个非常低效的过程 。 但是这一发现是科学的又一次胜利 。 几十年前的那些计算机模拟结果在很大程度上是正确的 ， 因此应该祝贺所有参与的人 。 但这也突出了我们认知上科学家和非科学家之间的区别 。
【直到现在，一半的宇宙对于我们来说仍然是未知】非科学家喜欢正确 ， 他们喜欢事情的结果与他们预期的一样 ， 但另一方面 ， 科学家希望事情的结果与他们预期的不一样 ， 因为这就是我们获得线索 ， 探索还有哪些新的物理学有待发现的方式 。
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