قام علماء الفلك بوزن مجرة درب التبانة ، ووجدوا كميات هائلة من المادة المفقودة
لأكثر من عقد من الزمان حتى الآن ، كان ما يسمى بالدفقات الراديوية السريعة (FRBs) يحير العلماء. تحدث هذه الومضات القصيرة جدًا والمشرقة من موجات الراديو عبر السماء طوال اليوم ، لكن لا أحد يعرف حتى الآن سببها.
على الرغم من أن FRBs لا تزال لغزًا ، إلا أن الملاحظات الجديدة لهذه الظاهرة الغريبة قد تساعد علماء الفلك في الواقع على معرفة المزيد عن مجرتنا المجاورة. في بحث جديد تم تقديمه في مؤتمر صحفي في الاجتماع 241 للجمعية الفلكية الأمريكية ، أفاد فريق من علماء الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بقياس درب التبانةباستخدام FRB – واتضح أن مجرتنا أخف من المتوقع.
بنى علماء الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مرصدًا يسمى مصفوفة سينوبتيك العميقة (DSA) ، وهي مجموعة من 110 هوائيات لاسلكية تقع في وادي أوينز بوسط كاليفورنيا على أراضي الأجداد في قبيلة بيج باين بايوت ، لإجراء قياسات أكثر دقة لـ FRBs.
متعلق ب: اكتشف نوع غريب من انفجارات الراديو السريع على بعد 3 مليارات سنة ضوئية
هدفهم هو تحديد الموقع على السماء لكل FRB الذي يرصدونه ، للمساعدة في معرفة مصدر هذه الومضات. تتطلب هذه المهمة دقة تفصيلية للغاية – أي ما يعادل اكتشاف عشرة سنتات على سطح القمر.
في الوقت نفسه ، يجب أن تقوم المصفوفة بمسح جزء كبير من السماء ليكون لديها أي أمل في اكتشاف الدفقات القصيرة للغاية. مسح مساحة كبيرة من السماء يعني معالجة الكثير من البيانات ، لذا فإن حواسيب المصفوفة تعالج 24 غيغابايت في الثانية. هذا يتجاوز بكثير قدرات معظم أجهزة الكمبيوتر التي نتفاعل معها ؛ سيكون الأمر أشبه ببث 28000 فيلم من أفلام Netflix في نفس الوقت.
على المدى الطويل ، يأمل علماء الفلك في بناء مرصد FRB أكثر تقدمًا ، الملقب بـ DSA-2000 – نعم ، هذه مجموعة من ألفي طبق راديو – في صحراء نيفادا. ولكن حتى DSA الأولي هو أداة قوية لمراقبة FRBs.
قال فيكرام رافي ، عالم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، في مؤتمر صحفي: “إن DSA هي الآن الأداة الرائدة عالميًا لهذا الغرض”. في عام 2022 ، عامه الأول من العمليات ، وحده ، ساعد DSA-110 علماء الفلك في اكتشاف 30 FRBs بمواقع دقيقة ، أكثر من مطابقة العلماء الـ 21 الذين تتبعهم سابقًا في السنوات منذ اكتشاف أول FRB في عام 2007.
قال رافي إن القدرة على التحديد الدقيق لها أهمية خاصة. “من خلال معرفة شكل بيئات FRBs ، يمكننا أن نقول شيئًا عن أصولها.”
وليست هذه الملاحظات فقط تعطي علماء الفلك أدلة على لغز FRBs ، بل إنها تكشف أيضًا عن مادة غير مرئية في كل مكان حولنا. قال رافي: “كما اتضح ، أكثر من 80٪ من المادة الباريونية – ليست المادة المظلمة ، ولكنها في الواقع مادة مثلك ومثلي – غير مرئية في الكون القريب”.
هذه المادة المخفية منتشرة حقًا ، مما يجعل من الصعب على تلسكوباتنا رؤيتها. (المادة المظلمة هي المادة الغامضة التي لا يستطيع علماء الفلك رؤيتها مباشرة ، لكنهم لاحظوها من خلال توقيعها الثقالي على المجرات.)
عندما تنتقل موجات الراديو من المجرات البعيدة إلى الهوائيات على الأرض ، ستتأخر ترددات معينة للموجات – وهو مؤشر على مقدار الأشياء الموجودة بين المراقب و FRB. كشفت البيانات من DSA أن درب التبانة لدينا مادة أقل انتظامًا بكثير مما توقعه علماء الفلك. في حين أن معظم الكون يتكون من حوالي 16٪ من المادة العادية و 84٪ من المادة المظلمة ، فإن مجرتنا درب التبانة هي أقل من 10٪ من المادة العادية وأكثر من 90٪ من المادة المظلمة ، كما وجد الباحثون.
يمكن أن تشير هذه الخفة غير المتوقعة إلى حدوث انفجارات في ماضي مجرتنا.
قال رافي: “هذه النتائج تدعم بقوة السيناريوهات التي تنبأت بها عمليات محاكاة تكوين المجرات حيث تطرد عمليات التغذية المرتدة المادة من هالات المجرات”. بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة) من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. وأضاف أن هذه العمليات “أساسية لتشكيل المجرات ، حيث يتم توجيه المادة إلى داخل المجرات وتفجيرها في دورات”.
هذه هي السنة الأولى فقط من الملاحظات مع DSA الذي تم تسميته حديثًا ، والذي بدأ التكليف في فبراير 2022 ، ولا يزال المرصد في حالة تكثيف ، مع 63 طبقًا فقط من 110 أطباق متضمنة في البحث الجديد. لذلك من المحتمل أن يكون هناك الكثير ليخرج من وادي كاليفورنيا هذا للمساعدة في كشف قصة FRBs والمزيد.
كما تم قبول البحث للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية (يفتح في علامة تبويب جديدة) ومتاح للقراءة على خادم ما قبل الطباعة arXiv.org (يفتح في علامة تبويب جديدة).
نُشرت في الأصل على موقع ProfoundSpace.org.
