ब्रह्मांड का 'लापता' पदार्थ आखिरकार मिला: खगोलविदों ने कैसे सुलझाई दशकों पुरानी पहेली?

दशकों से, खगोलविदों को अपनी ब्रह्मांडीय गणना में एक शर्मनाक कमी का सामना करना पड़ रहा था। सामान्य पदार्थ—तारे, ग्रह और हम जो कुछ भी देख सकते हैं, वह सब प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों से बना है—सैद्धांतिक मॉडलों के अनुसार जितना होना चाहिए था, उसका केवल आधा ही हिसाब में आता था। बाकी बस 'गायब' था ।

अब, MIT और CHIME/FRB सहयोग की एक टीम ने एक चतुर तकनीक का उपयोग करके, जो रहस्यमयी ब्रह्मांडीय चमक को प्राकृतिक जांच के रूप में मानती है, आखिरकार उस लापता सामान्य पदार्थ का पता लगा लिया है। यह पता चला है कि ब्रह्मांड के छिपे हुए बेरियोन (बेरियॉन वे उप-परमाणु कण हैं जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाते हैं) खुले में ही छिपे हुए थे: यह आकाशगंगाओं के समूहों के चारों ओर फैले अत्यंत विरल, पतले गैस बादलों के रूप में मौजूद हैं ।

कैसे फास्ट रेडियो बर्स्ट बने ब्रह्मांडीय जांच

फास्ट रेडियो बर्स्ट (FRB) अत्यधिक चमकीले, मिलीसेकंड तक चलने वाली रेडियो तरंगों की चमक हैं जो दूर की आकाशगंगाओं से पृथ्वी तक आती हैं। जब प्रत्येक FRB अंतरिक्ष से यात्रा करता है, तो उसका सिग्नल समय में 'फैल' या खिंच जाता है—खगोलविद इस घटना को डिस्पर्शन (फैलाव) कहते हैं। सिग्नल जितने अधिक पदार्थ से होकर गुज़रता है, फैलाव उतना ही अधिक होता है ।

MIT के नेतृत्व वाली टीम ने कैनेडियन हाइड्रोजन इंटेंसिटी मैपिंग एक्सपेरिमेंट (CHIME) द्वारा पता लगाए गए हज़ारों FRB संकेतों के फैलाव की डिग्री (तकनीकी रूप से, डिस्पर्शन माप) को मापा। फिर उन्होंने प्रत्येक FRB के फैलाव को पूरे आकाश में आकाशगंगाओं की ज्ञात स्थितियों से क्रॉस-रेफरेंस किया। आकाशगंगाओं के बजाय आकाशगंगाओं के बाहर फैली गैस द्वारा कितना फैलाव हुआ, इसे अलग करके वे यह मैप कर सके कि लापता बेरियोनिक पदार्थ वास्तव में कहाँ स्थित है ।

यह दृष्टिकोण इसलिए शक्तिशाली है क्योंकि FRB ब्रह्मांडीय बैकलाइट की तरह काम करते हैं। MIT के कियोशी मसुई ने समझाया: "फास्ट रेडियो बर्स्ट अंतरिक्षीय माध्यम के कोहरे में प्रवेश करते हैं। प्रकाश कैसे धीमा होता है, इसका सटीक आकलन करके, हम उस कोहरे की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं, भले ही वह सीधे देखने में बहुत धुंधला हो" ।

निष्कर्षों ने क्या खुलासा किया?

विश्लेषण ने कई आश्चर्यजनक परिणाम दिए हैं जो हमारी आकाशगंगाओं की समझ को नया आकार दे रहे हैं।

लापता पदार्थ आकाशगंगा समूहों के आसपास फैली गैस है

लापता बेरियोनिक पदार्थ पदार्थ के किसी विदेशी रूप में मौजूद नहीं है। इसके बजाय, यह बहुत कम घनत्व वाले गर्म-गर्म अंतरिक्षीय माध्यम (वार्म-हॉट इंटरगैलेक्टिक मीडियम - WHIM) के बादलों का रूप लेता है, जो आकाशगंगाओं से दूर अंतरिक्षीय स्थानों तक फैले हुए हैं ।

नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित 2025 के एक पूरक अध्ययन ने सभी बेरियोनिक पदार्थों का पूरा लेखा-जोखा प्रदान किया: 76% गर्म अंतरिक्षीय बादलों में है, 15% आकाशगंगाओं और उनके आसपास ठंडी गैस के रूप में है, और केवल 9% सभी तारों और ग्रहों को बनाता है जिन्हें हम देखते हैं ।

गैस सिमुलेशन की भविष्यवाणी से कहीं अधिक दूर तक फैली हुई है

शायद सबसे आश्चर्यजनक परिणाम यह है कि देखे गए बादल आकाशगंगाओं से काफी बड़ी दूरी तक पहुँचते हैं, जितना कि अधिकांश कंप्यूटर सिमुलेशन ने अनुमान लगाया था। यह विसंगति मायने रखती है क्योंकि कंप्यूटर सिमुलेशन—जैसे कि मानक ब्रह्मांडीय मॉडल पर आधारित—ब्रह्मांड विज्ञानियों द्वारा ब्रह्मांड की अपनी समझ का परीक्षण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक उपकरणों में से एक हैं ।

अपेक्षा से अधिक मजबूत गैलेक्टिक फीडबैक

गैस का विस्तारित वितरण एक अंतर्निहित कारण की ओर इशारा करता है: आकाशगंगाओं के भीतर ऊर्जावान प्रक्रियाएं पहले के विचार से कहीं अधिक हिंसक हैं। आकाशगंगा केंद्रों पर सुपरमैसिव ब्लैक होल शक्तिशाली जेट लॉन्च करते हैं जो पदार्थ को बाहर की ओर फेंकते हैं, मरने वाले तारों से सुपरनोवा भी ऐसा ही करते हैं, और ये संयुक्त बल सामान्य पदार्थ को भारी पैमाने पर अंतरिक्षीय स्थान में फेंक रहे हैं। जैसा कि कियोशी मसुई ने कहा: "ये माप संकेत देते हैं कि तारकीय गतिविधि और ब्लैक होल की गतिविधि भविष्यवाणी से अधिक मजबूत और अधिक हिंसक है" ।

सांख्यिकीय मजबूती

CHIME/FRB के 3,455 अद्वितीय स्रोतों के डेटा का विश्लेषण करने वाले एक अलग arXiv अध्ययन में FRB संकेतों और दस विभिन्न बड़े पैमाने की संरचना जांचों के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण सहसंबंध (2.6 से 5 सिग्मा तक) पाए गए। इन जांचों में आकाशगंगाएं, कमजोर गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग और ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि लेंसिंग शामिल हैं। यह लगभग 1.5 तक के रेडशिफ्ट (एक ब्रह्मांडीय दूरी माप) पर फैले बेरियोनिक जाल का पता लगाने की पुष्टि करता है—इसका मतलब है कि गैस अरबों वर्षों से वहाँ है ।

यह क्यों मायने रखता है?

लापता बेरियॉन की समस्या लगभग दो दशकों से खगोल भौतिकी की सबसे लगातार पहेलियों में से एक रही है। इसे हल करना मूलभूत तस्वीर को मान्य करता है जो ब्रह्मांड विज्ञानियों ने बनाई है: सामान्य पदार्थ वास्तव में वहीं है जहां सिद्धांत ने भविष्यवाणी की थी, बस एक ऐसे रूप में जो अब तक पारंपरिक दूरबीनों के लिए अदृश्य था ।

लेकिन यह खोज यह भी बताती है कि आकाशगंगा सिमुलेशन को एक बड़े अपडेट की आवश्यकता है। गैस का अप्रत्याशित रूप से व्यापक वितरण इसका मतलब है कि मॉडल यह अनुमान लगाने में कम हो सकते हैं कि आकाशगंगाएँ अपने परिवेश में कितनी ऊर्जा इंजेक्ट करती हैं—ब्लैक होल और विस्फोट करने वाले तारों से ऊर्जा जो हर आकाशगंगा के आसपास के वातावरण को आकार देती है। इसका आकाशगंगा के विकास को समझने से लेकर ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचना को मापने तक सब कुछ पर प्रभाव पड़ता है।

FRB ब्रह्मांड विज्ञान में आगे क्या?

CHIME सहयोग का काम अभी शुरू ही हुआ है। जनवरी 2026 में दूसरे CHIME FRB कैटलॉग के जारी होने के साथ, प्रकाशित FRB स्रोतों की संख्या 861 से बढ़कर 4,500 से अधिक हो गई । प्रत्येक नया विस्फोट बेरियोन के ब्रह्मांडीय जाल के मानचित्रण के लिए एक और डेटा बिंदु जोड़ता है।

भविष्य का काम न केवल FRB की संख्या का उपयोग करेगा, बल्कि उनके सटीक स्थानों का भी उपयोग करेगा—जो CHIME/FRB आउटरिगर दूरबीनों द्वारा सक्षम होगा—ताकि यह सटीक रूप से पता लगाया जा सके कि किन आकाशगंगा समूहों के आसपास लापता बेरियोन हैं और उन गैस बादलों के गुणों को अधिक विस्तार से मापा जा सके ।