Рекордный сигнал из далекой галактики — самый дальний в своем роде из когда-либо обнаруженных
Водород — ключевой строительный элемент космоса. Будь то раздетое до заряженного ядра или собранное в молекулу, природа его присутствия может многое рассказать вам об особенностях Вселенной в самых больших масштабах.
По этой причине астрономы очень заинтересованы в обнаружении сигналы от этого элемента, где бы он ни находился.
Теперь световая сигнатура незаряженного атомарного водорода была измерена дальше от Земли, чем когда-либо прежде, с некоторым запасом. Гигантский радиотелескоп Metrewave (GMRT) в Индии уловил сигнал с периодом ретроспективного анализа — временем между излучением и обнаружением света — огромными 8,8 миллиардами лет.
Это дает нам захватывающее представление о некоторых из самых ранних моментов во Вселенной, которая в настоящее время оценивается примерно в 13,8 млрд. лет.
«Галактика излучает различные виды радиосигналов», — говорит космолог Арнаб Чакраборти из Университета Макгилла в Канаде. «До сих пор было возможно зафиксировать этот конкретный сигнал только от ближайшей галактики, ограничивая наши знания теми галактиками, которые находятся ближе к Земле».
В этом случае радиосигнал, излучаемый атомарным водородом, представляет собой свет. волна длиной 21 сантиметр. Длинные волны не очень энергичны, а свет не интенсивен, что затрудняет их обнаружение на расстоянии; предыдущее рекордное время ретроспективного анализа составляло всего 4,4 миллиарда лет.
Из-за огромного расстояния, которое она преодолела, прежде чем была перехвачена GMRT, 21-сантиметровая эмиссионная линия была растянута за счет расширения пространства до 48 сантиметров, т.е. явление, описанное как красное смещение света.
Команда использовала гравитационное линзирование для обнаружения сигнала, исходящего от далекой звездообразующей галактики под названием SDSSJ0826+5630. Гравитационное линзирование — это когда свет увеличивается, когда он следует за искривленным пространством, окружающим массивный объект, который находится между нашими телескопами и первоисточником, фактически действуя как огромная линза.
«В данном конкретном случае сигнал искажается из-за присутствия другого массивного тела, другой галактики между целью и наблюдателем», — говорит астрофизик Нирупам Рой из Индийский институт науки.
«Это фактически приводит к увеличению сигнала в 30 раз, что позволяет телескопу уловить его».
Результаты этого исследования даст астрономам надежду на то, что в ближайшем будущем они смогут провести другие подобные наблюдения: расстояния и время ретроспективного анализа, которые ранее были запредельными, теперь в значительной степени находятся в пределах разумного. Если звезды сойдутся, то есть.
Атомарный водород образуется, когда горячий ионизированный газ из окрестностей галактики начинает падать на галактику, остывая по пути. В конце концов, он превращается в молекулярный водород, а затем в звезды.
Возможность заглянуть так далеко в прошлое может рассказать нам больше о том, как изначально формировалась наша собственная галактика, а также привести астрономов к лучшее понимание того, как вела себя Вселенная, когда она только зарождалась.
Эти последние открытия «откроют захватывающие новые возможности для исследования космической эволюции нейтрального газа с помощью существующих и будущих низкочастотных радиотелескопов в в ближайшем будущем», — пишут исследователи в опубликованной статье.
Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
