عثر علماء بمساعدة دفقات قوية من موجات الراديو المنبعثة من 69 موقعاً في الفضاء، على المادة «المفقودة» في الكون، مختبئة في الأساس في هيئة غاز موزع بشكل رقيق ومنتشر في المساحات الشاسعة بين المجرات، وإنها اكتُشفت بفضل تأثيرها على موجات الراديو التي تسافر عبر الفضاء. ويشكل هذا الغاز الرقيق الوسيط بين المجرات، وهو ما يمكن وصفه بأنه ضباب بين المجرات.
ويوجد في الكون نوعان من المادة، إحداهما مظلمة غير مرئية تُعرف فقط من خلال تأثير جاذبيتها الهائلة، والأخرى عادية، مثل الغاز والغبار والنجوم والكواكب وكل ما نراه ونلمسه خلال حياتنا اليومية على كوكب الأرض. ويقدّر العلماء أن المادة العادية تشكل نحو 15 في المئة فقط من كل المادة الموجودة في الكون، لكنهم لطالما وجدوا صعوبات في تحديد مكان وجود هذه المادة بالكامل، ولا يزال نحو نصفها مفقوداً.
وكان العلماء حددوا في السابق الكمية الإجمالية للمادة العادية باستخدام عملية حسابية تتضمن الضوء المرصود الذي خلفه الانفجار العظيم قبل نحو 13.8 مليار سنة. لكنهم لم يتمكنوا في الواقع من العثور على نصف هذه المادة. وقال ليام كونور أستاذ علم الفلك في جامعة هارفارد: «لذا فإن السؤال الذي كنا في صراع معه هو أين تختبئ؟ ويبدو أن الإجابة هي: في شبكة كونية بخيوط رقيقة منتشرة، بعيداً عن المجرات». وكونور معد رئيسي للدراسة المنشورة الاثنين في دورية (نيتشر أسترونومي) العلمية.
وخلص الباحثون إلى أن هناك جزءاً أصغر من المادة المفقودة موجود في شكل هالات محيطة بالمجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة. وتتكون المادة العادية من الباريونات، وهي الجسيمات دون الذرية من البروتونات والنيوترونات اللازمة لبناء الذرات.
وتضمنت الآلية المستخدمة للكشف عن المادة العادية المفقودة وقياسها ظواهر تُسمى انفجارات الراديو السريعة، وهي نبضات قوية من موجات الراديو المنبعثة من نقاط بعيدة في الكون. وفي حين أن سببها الدقيق لا يزال غامضا، فإن الفرضية الرئيسية هي أنها تنتج عن نجوم نيوترونية ذات قوة مغناطيسية هائلة، وهي بقايا نجوم مضغوطة ومستعرة تتشكل بعد فناء النجوم الضخمة.
ومع انتقال الضوء في ترددات موجات الراديو من مصدر انفجارات الراديو السريعة إلى الأرض، فإنه يتشتت إلى أطوال موجية مختلفة، مثلما يحول المنشور ضوء الشمس إلى قوس قزح تماماً. وتعتمد درجة هذا التشتت على مقدار المادة الموجودة في مسار الضوء، ما يوفر آلية لرصد المادة وقياسها في أماكن، كانت كانت ستظل مجهولة لولا هذه الوسيلة.
وتم تحديد مواقع انفجارات الراديو السريعة على مسافات تصل إلى 9.1 مليار سنة ضوئية من الأرض، وهي أبعد المسافات المسجلة. والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في السنة، أي 9.5 تريليون كيلومتر. ومع معرفة أماكن كل المادة العادية الآن، تمكن الباحثون من تحديد توزيعها. يوجد نحو 76 في المئة منها في الفضاء بين المجرات، ونحو 15 في المئة في هالات المجرات، بينما تتركز التسعة في المئة المتبقية داخل المجرات، في صورة نجوم أو غازات في الأساس.
وقال كونور «يمكننا الانتقال إلى ألغاز أكثر أهمية فيما يتعلق بالمادة العادية في الكون، وأبعد من ذلك وهو: ما طبيعة المادة المظلمة ولماذا يصعب قياسها بشكل مباشر؟».