اكتشف مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا سحبتين كبيرتين بين المجرات من الغاز الساخن المنتشر. هذه الغيوم هي أفضل دليل حتى الآن على أن شبكة كونية شاسعة من الغاز الساخن تحتوي على المادة المفقودة التي طال البحث عنها - حوالي نصف الذرات والأيونات في الكون.
تعطي القياسات المختلفة تقديرًا جيدًا لكثافة كتلة الباريونات - النيوترونات والبروتونات التي تشكل نوى الذرات والأيونات - في الكون قبل 10 مليار سنة. ومع ذلك ، في وقت ما خلال الـ 10 مليار سنة الماضية ، فقد جزء كبير من الباريونات ، والذي يشار إليه عادةً باسم "المادة العادية" لتمييزها عن المادة المظلمة والطاقة المظلمة.
وأوضح فابريزيو نيكاسترو من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية والمؤلف الرئيسي لورقة بحثية أن "جردًا لجميع الباريونات في النجوم والغاز داخل المجرات وخارجها يمثل ما يزيد قليلاً عن نصف الباريونات التي كانت موجودة بعد الانفجار الكبير بوقت قصير". في عدد 3 فبراير 2005 من مجلة Nature يصف البحث الأخير. "لقد وجدنا الآن مكان الاختباء المحتمل للباريونات المفقودة."
لم يعثر نيكاسترو وزملاؤه على الباريونات المفقودة فحسب ، بل ذهبوا للبحث عنها. أشارت عمليات المحاكاة الحاسوبية لتكوين المجرات وعناقيد المجرات إلى أن الباريونات المفقودة قد تكون موجودة في نظام واسع الانتشار للغاية يشبه الويب من السحب الغازية التي تتكون منها المجرات وعناقيد المجرات.
وقد تحدت هذه الغيوم الكشف بسبب مدى درجات الحرارة المتوقعة من بضع مئات الآلاف إلى مليون درجة مئوية ، وكثافتها المنخفضة للغاية. تم الكشف عن دليل على هذه المادة الحارة بين المجرات (WHIM) حول مجرتنا ، أو في مجموعة المجرات المحلية ، ولكن عدم وجود أدلة قاطعة على WHIM خارج جوارنا الكوني المباشر جعل أي تقديرات لكثافة الكتلة العالمية من الباريونات غير موثوق به.
جاء اكتشاف الغيوم البعيدة عندما استفاد الفريق من إشراق الأشعة السينية التاريخي لمجرة ماكن 421 التي تشبه الكوازار والتي بدأت في أكتوبر 2002. وقد أسفرت ملاحظتا تشاندرا من Mkn 421 في أكتوبر 2002 ويوليو 2003 عن نتائج ممتازة بيانات طيفية عالية الجودة للأشعة السينية. أظهرت هذه البيانات أن سحبتين منفصلتين من الغاز الساخن على مسافة من الأرض تبلغ 150 مليون سنة ضوئية و 370 مليون سنة ضوئية كانت تتسرب ، أو تمتص الأشعة السينية من Mkn 421.
تُظهر بيانات الأشعة السينية أن أيونات الكربون والنيتروجين والأكسجين والنيون موجودة ، وأن درجات حرارة الغيوم تبلغ حوالي مليون درجة مئوية. إن الجمع بين هذه البيانات والملاحظات في الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية مكن الفريق من تقدير سمك (حوالي 2 مليون سنة ضوئية) وكثافة كتلة السحب.
بافتراض أن حجم الغيوم وتوزيعها يمثلان ، يمكن لنيكاسترو وزملاؤه إجراء أول تقدير موثوق به لمتوسط كثافة الكتلة من الباريونات في مثل هذه السحب في جميع أنحاء الكون. ووجدوا أنه يتفق مع كثافة كتلة الباريونات المفقودة.
تمت ملاحظة Mkn 421 ثلاث مرات مع شبكة نقل الطاقة المنخفضة (Change's Grating (LETG) ، مرتين بالاشتراك مع الكاميرا عالية الدقة (مايو 2000 ويوليو 2003) ومرة واحدة مع مطياف التصوير CCD المتقدم (أكتوبر 2002). تبلغ المسافة إلى Mkn 421 400 مليون سنة ضوئية.
يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا ، هانتسفيل ، ألاسكا ، برنامج شاندرا لمكتب ناسا لعلوم الفضاء ، واشنطن. كان نورثروب غرومان من شاطئ ريدوندو ، كاليفورنيا ، المعروف سابقًا باسم TRW، Inc. ، مقاول التطوير الرئيسي للمرصد. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العلوم وعمليات الطيران من مركز شاندرا للأشعة السينية في كامبريدج ، ماساتشوستس.
تتوفر معلومات وصور إضافية على: http://chandra.harvard.edu و http://chandra.nasa.gov
المصدر الأصلي: بيان صحفي شاندرا
