像銀河系和仙女座這樣的巨型星系主要由奇異的暗物質組成。但即使是我們星系的普通物質也提出了一個難題，因為其中大部分都缺失了，尚未被科學家發現。然而，現在，透過觀察一個星系穿過銀河系的外圍，天文學家已經估算出我們星系明亮盤周圍的氣體量，發現這種物質的質量超過了我們銀河系部分所有星際氣體和塵埃的質量。
對宇宙微波背景（大爆炸的餘輝）的測量表明，宇宙中六分之一的物質是普通的，或重子物質，包含質子和中子（或物理學中的“重子”），就像恆星、行星和人類一樣。根據圍繞銀河系執行的遙遠物體的運動，天文學家估計我們的星系大約是太陽質量的一萬億倍。如果其中六分之五的物質是暗物質，那麼這種奇異的物質構成了我們星系的 8300 億個太陽質量；重子物質應占剩餘的 1700 億個太陽質量。
問題在於，我們星系所有已知的恆星和星際物質加起來只有大約 600 億個太陽質量：500 億個在恆星中，100 億個在星際氣體和塵埃中。（銀河系有超過 1000 億顆恆星，但大多數都比太陽小。）這使得 1100 億個太陽質量的普通物質無法解釋。如果銀河系的質量甚至比目前估計的還要大，那麼這種缺失重子的難題就會變得更糟——而且同樣的難題也困擾著其他巨型星系。
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缺失的重子在哪裡？可能在銀河系周圍瀰漫的 газовый 光環中。X 射線衛星在我們的星系中檢測到氧原子，這些氧原子失去了八個電子中的大部分，這表明它們存在於溫度高達數百萬度的氣體中——遠高於太陽表面。但是，由於我們不知道這些“被烤焦”的氧原子離我們有多遠，我們無法準確衡量星系這一部分的大小。如果它們相當靠近星盤，那麼這個所謂的星系周介質就不是很大，因此數量不多。但如果它們很遠，遍佈一個巨大的光環，那麼這種氣體物質的質量可能會超過星系中所有恆星的質量，為未來數十億年的恆星形成提供燃料。
幸運的是，對於天文學家來說，銀河系非常強大，它統治著圍繞它旋轉的一系列較小星系，就像月球圍繞行星執行一樣。最壯麗的衛星星系是大麥哲倫星雲，它在距離地球 160,000 光年處發光。像所有其他星系衛星一樣，這個衛星星系圍繞銀河系移動，但與大多數同類星系不同，它擁有大量的氣體，當它衝入光環自身的氣體時，這些氣體會被剝離。損失的氣體量取決於我們鄰居移動的速度以及光環氣體的密度。而該密度可以得出光環氣體的質量估計值。
最近，哈勃太空望遠鏡測量了該星系的速度。這使得哥倫比亞大學的穆尼爾·塞勒姆、亞利桑那大學的古爾蒂娜·貝斯拉及其同事能夠研究被剝離的氣體，並估計大麥哲倫星雲附近銀河系光環中的氣體密度為每立方厘米 0.0001 個原子。這並不多——只比銀河系星盤中的星際氣體稀薄 10,000 倍——但光環覆蓋了很大的範圍。在提交給《天體物理學雜誌》發表的研究中，天文學家假設氣體密度隨著與銀河系中心距離的增加而降低，並計算出氣體總量達到 260 億個太陽質量，或接近銀河系所有恆星質量的一半。密歇根大學的在讀研究生馬修·米勒正在完成關於星系周介質的論文，他說這個數字與之前的估計值相符，但基於對密度的更直接的測量。
儘管如此，新計算出的光環氣體質量僅佔銀河系預期重子含量 的 15%。貝斯拉說，光環氣體的真實數量可能更大，因為其密度隨距離的減少可能比標準模型假設的要少。米勒懷疑缺失的重子可能根本不存在於銀河系中，它們從未與暗物質一起落入我們的星系，在這種情況下，它們在巨型星系之間的廣闊空間中漂移。
貝斯拉預測，未來的工作可能會產生更好的測量結果。另一個富含氣體的星系——距離地球 200,000 光年 的小麥哲倫星雲——圍繞著大麥哲倫星雲執行。它們的舞蹈將氣體溢位到一條超過 50 萬光年長的星流中。貝斯拉說，這條麥哲倫星流的大部分延伸到大麥哲倫星雲之外，因此應該探測其他地方的光環氣體密度，進一步限制星系周介質的質量。
事實上，地球上的天文學家是幸運的：他們居住在少數幾個擁有兩個附近富含氣體的衛星星系的巨型星系之一。“這個系統為我們提供瞭如此多的資訊，真是太令人驚奇了，”貝斯拉說。相比之下，圍繞一個更典型的巨型星系執行的所有衛星都耗盡了氣體，那裡的任何天文學家都可能帶著淡淡的羨慕之情看待銀河系中的同行。