وزن الباحثون درب التبانة (وهي أخف من المتوقع)
لا يزال ما يسمى بالدفقات الراديوية السريعة (FRBs) يثير اهتمام العلماء ، لكن الملاحظات الجديدة لهذه الظاهرة الغريبة يمكن أن تساعد علماء الفلك في معرفة المزيد عن مجرتنا المجاورة. في دراسة جديدة ، تمكن باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا من قياس كتلة درب التبانة باستخدام أحد هذه الأحداث الكونية.
FRBs الغامضة
تعتبر الانفجارات الراديوية السريعة (FRBs) من بين الانفجارات الأكثر نشاطًا في الكون. هذه الإشارات ، التي لا تدوم عادة سوى بضعة أجزاء من الألف من الثانية ، يمكنها بالفعل أن تضيء الفضاء بطاقة تصل إلى 500 مليون نجم. الآلاف من هذه الإشارات تعبر الكون كل يوم وبعضها يصل إلى كوكبنا. من أين جاؤوا ؟ في الوقت الحالي ، ما زلنا لا نعرف بالضبط ، لكن التركيبات الجديدة تسمح لنا برؤيتها بشكل أكثر وضوحًا.
أحد هذه المرافق - مرصد المصفوفة السينوبتيكية العميقة (DSA) - يديره علماء الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. هذه مجموعة من 110 هوائيات راديو مثبتة في وادي أوينز بوسط كاليفورنيا. هدفهم هو تحديد الموقع في السماء لكل حدث مرصود للمساعدة في تحديد أصله.
يعني إجراء استطلاع على مساحة كبيرة من السماء تحليل الكثير من البيانات ، وبالتالي فإن أجهزة الكمبيوتر على الشبكة تعالج حوالي 24 غيغابايت في الثانية. ومع ذلك ، فإن اللعبة تستحق كل هذا العناء. في عام 2022 ، خلال العام الأول من تشغيله ، كان من الممكن أن يساعد DSA علماء الفلك في اكتشاف ما لا يقل عن ثلاثين FRBs بمواقع دقيقة . قبل بدء تشغيله ، كان علماء الفلك قد تتبعوا حوالي عشرين شخصًا فقط منذ عام 2007.
لاحظ أيضًا أن المرصد مستمر في الزيادة ، حيث تم التخطيط لـ 63 فقط من 110 قطع مكافئ في الوقت الحالي.
هوائيات وادي أوينز ، كاليفورنيا. ائتمانات: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
FRB والمادة
ومع ذلك ، فإن هذه الملاحظات لا تقدم فقط لعلماء الفلك أدلة واضحة حول طبيعة FRBs ، ولكنها تكشف أيضًا عن المسألة من حولنا. يقول فيكرام رافي ، المؤلف الرئيسي لهذا العمل الجديد: " اتضح أن أكثر من 80٪ من مادة الباريونيك (التي يمكنك رؤيتها ، والتي تلمسها) غير مرئية في الكون القريب ". " هذه المادة المخفية مبعثرة حقًا ، مما يجعل من الصعب على تلسكوباتنا رؤيتها ."
عندما تنتقل موجات الراديو (خاصة تلك القادمة من FRBs) نحو الهوائيات الخاصة بنا ، ستتأخر بعض الترددات بسبب وجود المادة بين المراقب ونقطة الأصل. استخدم علماء الفلك مؤخرًا هذا المبدأ لتحليل كمية المادة في درب التبانة.
للقيام بذلك ، ركز الباحثون على FRB 20220319D . يأتي الأخير إلينا من مجرة تسمى IRAS 02044 + 7048 ، تقع على بعد حوالي 163 مليون سنة ضوئية . من خلال معرفة المسافة والاتجاه الذي نشأت منه الدفقة ، تمكن الفريق من قياس مدى تشتت الإشارة قبل الوصول إلى هوائيات المرصد. منذ ذلك الحين ، كانت قادرة على تحديد كمية المادة التي مرت بها الإشارات خلال رحلتها عبر الكون.
مجرة "أخف" مما كان متوقعا
بناءً على هذه التحليلات ، تمكن الباحثون من تحديد أن كتلة الوسط المحيطي لمجرة درب التبانة (هالة الغبار والغاز التي تحيط بمجرتنا) كانت أقل من 100 مليار كتلة شمسية . بعبارة أخرى ، فإن الكتلة الكلية لمجرة درب التبانة ستكون أقل من 60٪ من متوسط المجرات.
علاوة على ذلك ، كشفت البيانات أن مجرة درب التبانة تحتوي فعليًا على مادة "طبيعية" أقل بكثير مما كان متوقعًا. في حين أن معظم الكون يتكون من حوالي 16٪ من المادة العادية و 84٪ من المادة المظلمة ، فإن كوننا يتكون من أقل من 10٪ من المادة العادية وأكثر من 90٪ من المادة المظلمة ، وفقًا لتقديراتهم.
يمكن تفسير هذه الخفة غير المتوقعة بالانفجارات التي حدثت في مجرتنا في الماضي. " هذه النتائج تدعم بقوة السيناريوهات التي تنبأت بها عمليات محاكاة تكوين المجرات حيث تطرد عمليات التغذية المرتدة المادة من هالات المجرات " ، تابع الفلكي في بيان . ويضيف أن هذه العمليات " أساسية لتشكيل المجرات ، حيث يتم نقل المادة وطردها من المجرات في دورات ".
المصدر:مواقع ألكترونية