مرصد مينا

في اختراق علمي بالغ الأهمية، أعلن فريق دولي من علماء الفلك والفيزياء الفلكية عن حل لغز حير المجتمع العلمي لعقود طويلة: أين اختفى النصف المفقود من المادة المرئية في الكون؟

الجواب جاء من عمق الفضاء، حيث كشفت دراسة حديثة أن هذه المادة كانت مختبئة طوال الوقت في “هالات ضخمة غير مرئية” من الهيدروجين المتأين (هو الهيدروجين الذي فقد إلكترونه، أي أنه لم يعد ذرة متعادلة، بل أصبح بروتوناً حراً)، تحيط بالمجرات وتتمدد إلى مسافات شاسعة تتجاوز ما كان يُعتقد سابقاً.

هذا الاكتشاف النوعي جاء بفضل تقنية مبتكرة تعتمد على “تكديس” بيانات ضوء الخلفية الكونية الميكروية، وهي إشعاعات خافتة تُعد بقايا الانفجار العظيم.

ومن خلال هذه الطريقة، تمكّن العلماء من رصد تغيّرات طفيفة تحدث في الضوء عند مروره عبر سحب الهيدروجين المتأين، مستفيدين من تأثير فيزيائي دقيق يعرف باسم “تأثير سونايف-زيلدوفيتش الحركي”.

وقالت عالمة الفلك بوريانا هادزيسكا من جامعة كاليفورنيا، بيركلي: “نعتقد أنه بمجرد أن نبتعد عن المجرة، يمكننا استرجاع كل الغاز المفقود”، مشيرةً إلى أن الفريق لا يزال يعمل على تحليلات محاكاة دقيقة للتأكد من تفاصيل النتائج، لكنها أضافت بثقة: “نريد أن نقوم بذلك بعناية”.

لطالما اشتبه العلماء في وجود هذا “الضباب الكوني” من الهيدروجين، لكن صعوبة رصده ترجع إلى كثافته المنخفضة وسطوعه الضعيف جداً في الفضاء بين المجرات، ما جعله بعيداً عن قدرات الرصد التقليدية.

لكن الفريق العلمي، بقيادة عالم الكونيات سيموني فيرارو من مختبر لورانس بيركلي الوطني، تمكن من تحقيق هذا الإنجاز من خلال تجميع وتحليل بيانات أكثر من مليون مجرة حمراء تقع ضمن نطاق يبلغ 8 مليارات سنة ضوئية من مجرتنا “درب التبانة”.

تم تكديس الصور فوق بعضها للكشف عن إشارات خافتة كان من المستحيل تمييزها من صورة واحدة فقط.

يقول فيرارو: “الخلفية الكونية الميكروية تمثل الحافة القصوى لكل ما يمكننا رؤيته في الكون. لذا يمكن استخدامها كخلفية ضوئية لرصد أماكن وجود الغاز.”

النتائج كشفت أن “هالات الهيدروجين” أكبر بكثير مما كان متوقعاً، وقد تتجاوز حدود الرصد الحالية، مما يعطي العلماء نافذة جديدة لفهم توزيع المادة في الكون. ويضيف فيرارو: “القياسات تتماشى تمامًا مع فكرة أننا وجدنا كل الغاز المفقود.”

لكن هذا الاكتشاف، رغم أهميته، لم يكن نهاية الطريق، بل بداية لطرح أسئلة جديدة: ما هو الدور الذي تلعبه الثقوب السوداء الهائلة في نثر هذه الغازات في الفضاء بين المجرات؟ وهل نشاطها المتقطع مسؤول عن توقف تشكل النجوم في بعض المجرات؟

الباحثون يعتبرون هذا الكشف خطوة محورية في حل “لغز المادة الباريونية المفقودة” – المادة الطبيعية التي تشكل النجوم والكواكب والحياة ذاتها – ويقولون إن فهم العلاقة بين الغاز والمادة المظلمة قد يسهم في تطوير فهم أعمق لبنية وتاريخ الكون.

وجاء في الورقة البحثية: “فهم العلاقة بين الغاز والمادة المظلمة لن يساعد فقط في التحليلات المستقبلية لعلم الكون، بل أيضاً في فهم تكوّن وتطور المجرات. هذا العمل يضيف قطعة أساسية إلى لغز الغاز الكوني في عصر المسوح الكونية الكبرى.”