في دراسة جديدة استخدم العلماء الانبعاث الراديوي من النجوم النابضة والتدفق الراديوي السريع لاستكشاف الوسط المحيط بمجرة درب التبانة للتحقق ما إذا كانت أطراف مجرتنا تخفي كميات هائلة من المادة الباريونية “المفقودة”.

المادة المفقودة: 

لقد عرفنا منذ زمن طويل أن حوالي 5٪ فقط من إجمالي الكون هي مادة باريونية عادية والباقي هو المادة المظلمة والطاقة المظلمة. ولكن عندما بحث العلماء عن هذه المادة الباريونية في الكون القريب، وجدوا لغزًا:  بأن الغاز والغبار والنجوم في المجرات تمثل جزءًا صغيرًا فقط من المادة الباريونية المتوقعة.

وكذلك الحال في مجرة درب التبانة ، فهي تحتوي أيضًا على جزء باريون أقل بكثير من جزء الباريون الكلي في الكون. فأين الباريونات المفقودة؟ هل تم طردهم من مجرتنا في وقت ما في الماضي؟ أم أن درب التبانة احتفظت بباريوناتها – لكننا لم نكتشفها بعد؟

الهالة المحيّرة:

إذا كانت باريونات مجرتنا لا تزال موجودة، فمن المحتمل أن تكون مختبئة في أطراف مجرة درب التبانة ، في هالة ال (CGM). 

مع تشكل المجرة تم سحب الغاز إلى داخل هالة المادة المظلمة (CGM) – وهي عبارة عن تسخين صدمي مشكلا فقاعة محيطة تحتوي على البلازما الساخنة والمنتشرة- ومن المتوقع أن هذه الهالة قد تحتوي على الباريونات المفقودة في مجرتنا، لكن من الصعب للغاية استكشافها نظرا لأن الغاز منتشر، بالتالي لا يمكن قياسه مباشرة من داخل مجرة درب التبانة. وعلى إثر ذلك قامت دراسة جديدة بقيادة إيما بلاتس (جامعة كيب تاون ، جنوب إفريقيا) بقياس مادة الهالة المجرية من خلال ملاحظة تفاعل الإشارات البعيدة مع هالة (CGM) أثناء سفرها إلينا. 

أدلة مفتاحية من خلال الموجات: 

استخدمت بلاتس ومعاونيها نوعين من  الموجات الراديوية لقياس انتشار هالة  CGM: النجوم النابضة ، وهي النجوم النيوترونية النابضة الموجودة في قرص مجرتنا ، والتدفقات الراديوية السريعة، وهي عبارة عن ومضات موجزة من الانبعاثات الراديوية التي تنشأ خارج مجرتنا.

ينتقل الضوء من هذه المصادر عبر الفضاء إلينا، والذي يتفاعل مع المادة الموزعة على طول طريقه حيث تبطئ التفاعلات الأطوال الموجية الطويلة للضوء أكثر من القصيرة، مما يتسبب في انتشار الإشارة. لذا مقياس التشتت – تحديد مقدار هذا الانتشار -يبرز لنا مدى أهمية انتقال هذه الإشارة إلينا.

استكشاف البيئة المحيطة: 

من خلال التحليل الإحصائي لتوزيع النجوم النابضة ومقاييس تشتت التدفق الراديوي السريع ، وضعت بلاتس ورفقائها  حدودًا لمقياس تشتت هالة درب التبانة: حيث تم تعيين الحد الأدنى لها عن طريق تحديد أبعد النجوم النابضة ، والتي تقع داخل الهالة ، وتم تعيين الحد الأقصى لها بتحديد أقرب التدفقات الراديوية السريعة، والتي تقع أبعد من هالتنا في المجرات المجاورة. 

لذا هل الباريونات المفقودة في مجرة درب التبانة مختبئة في هالة  CGM؟ لا يمكننا الجزم حتى الآن، لأنه الباريونات موزعة بنفس طريقة المادة المظلمة لذا يجب أن يتم التأكد من ذلك في المستقبل مع توفر النمو السريع في عينة التدفقات الراديوية السريعة ، ويقدر الباحثون أنه بمجرد تصنيفنا لآلاف العينات ، سنكون قادرين على تحديد محتوى هالة درب التبانة بشكل حاسم.