اكتشف مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا سحبتين ضخمتين بين المجرات من الغاز الساخن المنتشر. هذه السحب هي أفضل دليل حتى الآن على أن شبكة كونية واسعة 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 مليارات سنة. ومع ذلك ، في وقت ما خلال العشر بلايين سنة الماضية ، فقد جزء كبير من الباريونات ، والتي يشار إليها عادة باسم 'المادة العادية' لتمييزها عن المادة المظلمة والطاقة المظلمة.
أوضح فابريزيو نيكاسترو من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، والمؤلف الرئيسي لورقة بحثية: 'يمثل جرد جميع الباريونات الموجودة في النجوم والغازات داخل وخارج المجرات ما يزيد قليلاً عن نصف الباريونات التي كانت موجودة بعد وقت قصير من الانفجار العظيم'. في عدد 3 فبراير 2005 من مجلة Nature تصف البحث الأخير. 'الآن وجدنا مكان الاختباء المحتمل للباريونات المفقودة.'
لم يعثر نيكاسترو وزملاؤه على الباريونات المفقودة فحسب - بل ذهبوا للبحث عنها. أشارت المحاكاة الحاسوبية لتشكيل المجرات وعناقيد المجرات إلى أن الباريونات المفقودة قد تكون محتواة في نظام شبيه بالويب منتشر للغاية من السحب الغازية التي تشكلت منها المجرات وحشود المجرات.
لقد تحدت هذه الغيوم الكشف بسبب نطاق درجات الحرارة المتوقع من بضع مئات الآلاف إلى مليون درجة مئوية ، وكثافتها المنخفضة للغاية. تم اكتشاف أدلة على هذه المادة بين المجرات الدافئة (WHIM) حول مجرتنا ، أو في المجموعة المحلية من المجرات ، ولكن عدم وجود دليل قاطع على WHIM خارج جوارنا الكوني المباشر قدم أي تقديرات لكثافة الكتلة العالمية للباريونات غير جدير بالثقة.
جاء اكتشاف الغيوم البعيدة عندما استغل الفريق سطوع الأشعة السينية التاريخية للمجرة الشبيهة بالكوازار Mkn 421 والتي بدأت في أكتوبر 2002. وقد أسفرت ملاحظتان من تشاندرا عن Mkn 421 في أكتوبر 2002 ويوليو 2003 عن نتائج ممتازة. جودة البيانات الطيفية للأشعة السينية. أظهرت هذه البيانات أن سحبتين منفصلتين من الغاز الساخن على مسافات من الأرض تبلغ 150 مليون سنة ضوئية و 370 مليون سنة ضوئية كانت ترشح أو تمتص الأشعة السينية من Mkn 421.
تظهر بيانات الأشعة السينية أن أيونات الكربون والنيتروجين والأكسجين والنيون موجودة ، وأن درجات حرارة السحب تبلغ حوالي مليون درجة مئوية. إن دمج هذه البيانات مع الملاحظات عند أطوال موجات فوق بنفسجية مكّن الفريق من تقدير سمك السحب (حوالي 2 مليون سنة ضوئية) وكثافة كتلة السحب.
بافتراض أن حجم وتوزيع السحب تمثيلي ، يمكن لـ Nicastro وزملاؤه إجراء أول تقدير موثوق به لمتوسط كثافة كتلة الباريونات في مثل هذه السحب في جميع أنحاء الكون. ووجدوا أنه يتوافق مع كثافة كتلة الباريونات المفقودة.
تمت ملاحظة Mkn 421 ثلاث مرات باستخدام مقضب النقل منخفض الطاقة من Chandra (LETG) ، مرتين بالتزامن مع الكاميرا عالية الدقة (مايو 2000 ويوليو 2003) ومرة واحدة باستخدام مطياف التصوير المتقدم CCD (أكتوبر 2002). المسافة إلى Mkn 421 هي 400 مليون سنة ضوئية.
يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا ، هانتسفيل ، آلا. ، برنامج شاندرا لمكتب علوم الفضاء التابع لناسا في واشنطن. نورثروب غرومان من ريدوندو بيتش ، كاليفورنيا ، سابقًا TRW ، Inc. ، كانت المقاول الرئيسي لتطوير المرصد. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العلوم وعمليات الطيران من مركز شاندرا للأشعة السينية في كامبريدج ، ماساتشوستس.
تتوفر معلومات وصور إضافية في: http://chandra.harvard.edu و http://chandra.nasa.gov
المصدر الأصلي: بيان شاندرا الصحفي
