Astronómovia zachytávajú rádiový signál zo vzdialenej galaxie

Sondovanie galaxií oveľa vzdialenejších od Zeme môže byť teraz na dosah.

Ako vznikajú hviezdy vo vzdialených galaxiách? Astronómovia sa dlho pokúšali odpovedať na túto otázku detekciou rádiových signálov vysielaných blízkymi galaxiami. Tieto signály sú však tým slabšie, čím ďalej je galaxia od Zeme, čo sťažuje zachytenie súčasným rádiovým teleskopom.

Teraz výskumníci v Montreale a Indii zachytili rádiový signál z najvzdialenejšej galaxie, ktorá bola kedy zistená, na špecifickej vlnovej dĺžke známej ako čiara 21 cm, čo umožňuje astronómom rozlúštiť tajomstvá raného vesmíru. Je to prvýkrát, čo bol takýto rádiový signál zistený na takú veľkú vzdialenosť pomocou obrovského rádiového teleskopu Meterwave v Indii.

Ilustrácia zachytávajúca signál zo vzdialenej galaxie. S láskavým dovolením: Swadha Pardesi

„Galaxia vysiela rôzne typy rádiových signálov. Doteraz bolo možné zachytiť tento konkrétny signál len z blízkej galaxie,“ hovorí Arnab Chakraborty, postdoktorandský výskumník na McGill University pod dohľadom profesora Matta Dobbsa. k tým galaxiám bližšie k Zemi.

„Ale vďaka pomoci prirodzene sa vyskytujúceho javu nazývaného gravitačná šošovka sa nám možno podarí zachytiť slabý signál z rekordnej vzdialenosti. To nám pomôže pochopiť štruktúru galaxií v oveľa väčších vzdialenostiach od Zeme.“

Pohľad na časovú os raného vesmíru

Výskumníci boli prvýkrát schopní detekovať signál zo vzdialenej hviezdotvornej galaxie známej ako SDSSJ0826+5630 a zmerať jej zloženie plynu. Výskumníci zistili, že atómová hmotnosť obsahu plynu v tejto konkrétnej galaxii je približne dvojnásobkom hmotnosti hviezd, ktoré môžeme vidieť.

Obrázok rádiového signálu z Mliečnej dráhy. Kredity: Chakraborty & Roy/NCRA-TIFR/GMRT

Signál detekovaný tímom bol vyžarovaný z tejto galaxie, keď bol vesmír len 4,9 miliardy rokov starý, čo výskumníkom umožnilo nahliadnuť do tajomstiev raného vesmíru. „Toto je ekvivalent pohľadu späť v čase 8,8 miliardy rokov,“ hovorí Chakravarti, ktorý študuje kozmológiu na McGillovom oddelení fyziky.

zachytávanie signálov zo vzdialenej galaxie

„Gravitačná šošovka zosilňuje signál prichádzajúci zo vzdialeného objektu, aby nám pomohol nahliadnuť do raného vesmíru. V tomto špecifickom prípade je signál ohnutý prítomnosťou iného masívneho telesa, inej galaxie, medzi cieľom a pozorovateľom.“ má za následok 30-násobné zväčšenie signálu, čo umožňuje teleskopom ho zachytiť, hovorí spoluautor Nirupam Roy, docent na oddelení fyziky v Indian Institute of Science.

Podľa vedcov tieto výsledky demonštrujú uskutočniteľnosť pozorovania vzdialených galaxií za podobných podmienok pomocou gravitačnej šošovky. Otvára tiež vzrušujúce nové príležitosti na skúmanie kozmického vývoja hviezd a galaxií pomocou existujúcich nízkofrekvenčných rádioteleskopov.

Referencia: „Detekcia emisie HI 21 cm zo silne šošovkovanej galaxie pri Z ~ 1,3“ od Arnaba Chakrabortyho a Nirupama Roya dňa 23. decembra 2022. Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti,
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

Giant Meterwave Radio Telescope je postavený a prevádzkovaný spoločnosťou NCRA-TIFR. Výskum bol financovaný McGill University a Indian Institute of Science.