人们通常认为空间是“空的”或“真空的”，这意味着那里什么都没有。“空间的空虚”一词通常指的是这种空虚。然而，事实证明，行星之间的空间实际上被小行星、彗星和太空尘埃占据。我们银河系中恒星之间的空隙可以被稀薄的气体云和其他分子填充。但是，星系之间的区域呢？它们是空的，还是里面有“东西”？

每个人都期望的答案“一个真空”，也不是真的。正如宇宙的其他部分有一些“物质”一样，星系间空间也是如此。事实上，“真空”一词现在通常用于没有星系存在的巨大区域，但显然仍然含有某种物质。

那么，星系之间是什么？在某些情况下，当星系相互作用和碰撞时，会释放出热气体云。这种物质被引力从星系中“撕裂”，并且经常与其他物质发生碰撞。它会发出被称为x射线的辐射​可以用钱德拉X射线天文台等仪器探测到。但是，并非星系之间的一切都是热的。其中一些相当暗淡，难以探测，通常被认为是冷气体和尘埃。

在星系间寻找暗物质

借助于帕洛玛天文台200英寸黑尔望远镜上一种名为“宇宙网成像仪”的专门仪器拍摄的图像和数据，天文学家现在知道，在星系周围广阔的空间中存在着大量的物质。他们称之为“暗物质”，因为它不像恒星或星云那样明亮，但也不是太暗以至于无法被探测到。宇宙网络成像仪l（以及空间中的其他仪器）在星系间介质（IGM）中寻找这种物质，并绘制出它最丰富的位置和不丰富的位置。

观测星系间介质

天文学家如何“看到”外面的东西？很明显，星系之间的区域是黑暗的，因为外面几乎没有恒星照亮黑暗。这使得这些区域很难用光学（我们用眼睛看到的光）来研究。因此，天文学家们观察流经星系间区域的光线，并研究其行程对光线的影响。

例如，宇宙网成像仪专门用于观察来自遥远星系和类星体的光线，因为光线流经星系间介质。当光通过时，其中一些被IGM中的气体吸收。这些吸收在成像仪产生的光谱中显示为“条形图”黑线。他们告诉天文学家“外面”的气体组成。某些气体吸收某些波长，所以如果“图表”显示了某些地方的间隙，那么这就告诉他们外面存在哪些气体在吸收。

有趣的是，它们还讲述了早期宇宙的状况，当时存在的物体以及它们在做什么。光谱可以揭示恒星的形成，气体从一个区域流向另一个区域，恒星的死亡，物体移动的速度，温度等等。成像仪以多种不同的波长“拍摄”IGM以及远处物体。它不仅可以让天文学家看到这些物体，而且可以利用他们获得的数据来了解遥远物体的组成、质量和速度。

探索宇宙网

天文学家们对星系和星系团之间的宇宙物质“网”很感兴趣。他们问它从哪里来，往哪里去，有多暖和，有多少热量。

他们主要寻找氢，因为氢是太空中的主要元素，并以一种称为莱曼阿尔法（Lyman alpha）的特定紫外线波长发光。地球的大气层阻挡了紫外线波长的光线，所以莱曼阿尔法最容易从太空观测到。这意味着大多数观测它的仪器都在地球大气层之上。他们要么在高空气球上，要么在轨道航天器上。但是，来自遥远宇宙的光通过IGM，其波长因宇宙膨胀而延长；也就是说，光到达“红移”，这使得天文学家能够在通过宇宙网络成像仪和其他地面仪器获得的光中检测莱曼阿尔法信号的指纹。

天文学家们一直在关注银河系20亿年前活跃的天体发出的光。从宇宙的角度来说，这就像是在婴儿时期观察宇宙一样。当时，第一批星系因恒星形成而燃烧。一些星系刚刚开始形成，相互碰撞形成越来越大的恒星城市。许多“斑点”原来是这些刚刚开始把自己拉到一起的原星系。天文学家研究过的至少一个星系非常巨大，比银河系大三倍（银河系本身的直径约为100000光年）。该成像仪还研究了遥远的类星体，如上图所示，以跟踪它们的环境和活动。类星体是星系中心非常活跃的“引擎”。它们很可能是由黑洞驱动的，黑洞吞噬了过热的物质，这些物质在螺旋进入黑洞时会发出强烈的辐射。

复制成功

对星系间物质的研究就像侦探小说一样继续展开。有很多关于外面的线索，一些确凿的证据来证明某些气体和尘埃的存在，还有更多的证据需要收集。像“宇宙网络成像仪”这样的仪器利用它们所看到的东西，从宇宙中最遥远的物体发出的光中发现很久以前的事件和物体的证据。下一步是根据这一证据准确地找出IGM中的内容，并检测出光线将照亮IGM的更远的物体。这是确定早期宇宙中发生了什么的一个重要部分，比我们的行星和恒星早数十亿年。