Водород является ключевым строительным блоком космоса. Независимо от того, разобран ли он до заряженного ядра или сложен в молекулу, природа его присутствия может многое рассказать вам об особенностях Вселенной в самых больших масштабах.
По этой причине астрономы очень заинтересованы в обнаружении сигналов 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 света и его обнаружением — огромным 8,8 миллиарда лет.
Это дает нам захватывающее представление о некоторых из самых ранних моментов во Вселенной, возраст которой в настоящее время оценивается примерно в 13,8 миллиарда 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».
При этом радиосигнал, излучаемый атомарным водородом, представляет собой световую волну 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 он прошел, прежде чем быть перехваченным GMRT, 21-сантиметровая линия излучения была растянута за счет расширения пространства до 48 сантиметров, явление, описываемое 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, поскольку он следует за искривленным пространством, окружающим массивный объект, который находится между нашими телескопами и исходным источником, эффективно действуя как огромная линза.
«В этом конкретном случае сигнал искажается из-за присутствия другого массивного тела, другой галактики между целью и наблюдателем», — говорит астрофизик Нирупам Рой из Индийского института науки.
«Это фактически приводит к увеличению сигнала в 30 раз, что позволяет телескопу уловить его».
Результаты этого исследования дадут 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, охлаждаясь 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 наша собственная галактика формировалась в начале, а также привести астрономов к лучшему пониманию того, как вела себя Вселенная, когда она только зарождалась.
Эти последние результаты «откроют захватывающие новые возможности для исследования космической эволюции нейтрального газа с помощью существующих и будущих низкочастотных радиотелескопов в ближайшем будущем», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
No comments:
Post a Comment