أكد فريق دولي من علماء الفلك والفيزياء الفلكية أن النصف المفقود من المادة المرئية في الكون، والذي حيّر العلماء لعقود، كان مختبئًا في سحب ضخمة غير مرئية من الهيدروجين المتأين، تحيط بالمجرات وتتمدد لمسافات أبعد بكثير مما كان يُعتقد سابقا.
هذا الاكتشاف، الذي تم باستخدام تقنية جديدة تعتمد على "تكديس" بيانات ضوء الخلفية الكونية الميكروية، كشف أن هذه السحب، أو ما يعرف بـ"هالات الهيدروجين"، تشكل ما يُعتقد أنه النصف المفقود من المادة الباريونية وهي المادة الطبيعية التي تشكل النجوم والكواكب والكائنات الحية.
ووفقا بموقع "sciencealert" للأبحاث العلمية، تقول عالمة الفلك بوريانا هادزيسكا من جامعة كاليفورنيا، بيركلي: "نعتقد أنه بمجرد أن نبتعد عن المجرة، يمكننا استرجاع كل الغاز المفقود،"
مضيفة أن الفريق لم يجر بعد تحليلات دقيقة بالمحاكاة، لكنها تؤكد: "نريد أن نقوم بذلك بعناية."
ضباب كوني من الهيدروجين
لطالما شك العلماء في وجود هذه المادة على هيئة ضباب كوني من الهيدروجين، لكنه كان صعب الرصد بسبب كثافته المنخفضة وسطوعه الخافت للغاية في الفضاء بين المجرات.
غير أن الفريق نجح في استغلال تأثير Sunyaev-Zel'dovich الحركي – وهى ظاهرة يُمكن خلالها رصد تغيّرات دقيقة في ضوء الخلفية الكونية عندما يمر عبر سحب الهيدروجين المتأين – لتحديد مواقع هذه السحب.
يقول عالم الكونيات سيموني فيرارو من مختبر لورانس بيركلي الوطني: "الخلفية الكونية الميكروية هي الحافة البعيدة لكل ما نراه في الكون. لذا يمكن استخدامها كخلفية ضوئية لرؤية مكان الغاز."
بيانات أكثر من مليون مجرة حمراء
حل الفريق هذه المشكلة عبر تجميع بيانات أكثر من مليون مجرة حمراء ضمن نطاق يبلغ 8 مليارات سنة ضوئية من درب التبانة، وتكديس الصور فوق بعضها لاكتشاف الإشارات الخافتة التي كانت ستضيع لولا ذلك.هرت النتائج أن هالات الهيدروجين أكبر بكثير مما كان يعتقد، بل وربما أكبر من حدود القدرة الحالية لأجهزة الرصد.
يضيف فيرارو: "القياسات تتماشى تمامًا مع فكرة أننا وجدنا كل الغاز."
لكن هذا الاكتشاف فتح أيضًا بابًا لأسئلة جديدة تتعلق بدور الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات، والتي قد تكون تطلق هذه الغازات إلى الفضاء بين المجرات بفعل نشاطها المتقطع، ما يوقف عمليات .
ويرى الباحثون أن هذه النتائج تشكل خطوة كبيرة لفهم بنية الكون وتطور المجرات، وتدعم جهود العلماء لحل ما يُعرف بـ"لغز المادة الباريونية المفقودة".
الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات
وجاء في الورقة البحثية: "فهم العلاقة بين الغاز والمادة المظلمة لن يساعد فقط في التحليلات المستقبلية لعلم الكون، بل أيضًا في فهم تكون وتطور المجرات. هذا العمل يضيف قطعة أساسية إلى لغز الغاز الكوني في عصر المسوح الكونية الكبرى.واكدت النتائج أن هالات الهيدروجين أكبر بكثير مما كان يُعتقد، بل وربما أكبر من حدود القدرة الحالية لأجهزة الرصد.
يضيف فيرارو: "القياسات تتماشى تماما مع فكرة أننا وجدنا كل الغاز."
لكن هذا الاكتشاف فتح أيضا بابًا لأسئلة جديدة تتعلق بدور الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات، والتي قد تكون تطلق هذه الغازات إلى الفضاء بين المجرات بفعل نشاطها المتقطع، ما يوقف عمليات تشكل النجوم.
