Eden od krožnikov velikanskega radijskega teleskopa Metrewave (GMRT) blizu mesta Pune, Maharashtra, Indija. Zasluge: Nacionalni center za radioastrofiziko

Sondiranje galaksij, ki so veliko dlje od Zemlje, je morda zdaj dosegljivo.

Kako nastanejo zvezde v oddaljenih galaksijah? Astronomi že dolgo poskušajo odgovoriti na to vprašanje z zaznavanjem radijskih signalov, ki jih oddajajo bližnje galaksije. Vendar ti signali postajajo šibkejši, bolj ko je galaksija oddaljena od Zemlje, zaradi česar jih trenutni radijski teleskopi težko zaznajo.

Zdaj so raziskovalci v Montrealu in Indiji zajeli radijski signal iz najbolj oddaljene galaksije, ki so jo kdaj zaznali, na določeni valovni dolžini, znani kot črta 21 cm, kar astronomom omogoča dešifriranje skrivnosti zgodnjega vesolja. To je prvič, da so tak radijski signal zaznali na tako veliki razdalji s pomočjo Giant Meterwave radijskega teleskopa v Indiji.

Ilustracija zaznavanja signala iz oddaljene galaksije. Z dovoljenjem: Swadha Pardesi

“Galaksija oddaja različne vrste radijskih signalov. Doslej je bilo mogoče zajeti le ta določen signal iz bližnje galaksije,” pravi Arnab Chakraborty, podoktorski raziskovalec na univerzi McGill pod nadzorom profesorja Matta Dobbsa. tistim galaksijam, ki so bližje Zemlji.

“Toda zahvaljujoč pomoči naravnega pojava, imenovanega gravitacijska leča, bomo morda lahko ujeli šibek signal z rekordno velike razdalje. To nam bo pomagalo razumeti strukturo galaksij na veliko večjih razdaljah od Zemlje.”

Pogled na časovnico zgodnjega vesolja

Prvič so raziskovalci lahko zaznali signal iz oddaljene galaksije, ki nastaja zvezde, znane kot SDSSJ0826+5630, in izmerili njeno plinsko sestavo. Raziskovalci so ugotovili, da je atomska masa vsebnosti plina v tej galaksiji približno dvakrat večja od mase zvezd, ki jih lahko vidimo.

Slika radijskega signala iz Rimske ceste. Zasluge: Chakraborty & Roy/NCRA-TIFR/GMRT

Signal, ki ga je zaznala ekipa, je bil oddan iz te galaksije, ko je bilo vesolje staro samo 4,9 milijarde let, kar je raziskovalcem omogočilo vpogled v skrivnosti zgodnjega vesolja. “To je enakovredno gledanju v preteklost 8,8 milijarde let,” pravi Chakravarti, ki študira kozmologijo na McGillovem oddelku za fiziko.

pobiranje signalov iz oddaljene galaksije

“Gravitacijske leče ojačajo signal, ki prihaja iz oddaljenega predmeta, da nam pomaga pokukati v zgodnje vesolje. V tem posebnem primeru je signal ukrivljen zaradi prisotnosti drugega masivnega telesa, druge galaksije, med tarčo in opazovalcem.” To dejansko povzroči povečavo signala za faktor 30, kar omogoča teleskopom, da ga poberejo, pravi soavtor Nirupam Roy, izredni profesor na Oddelku za fiziko na Indijskem inštitutu za znanost.

Po mnenju raziskovalcev ti rezultati dokazujejo izvedljivost opazovanja oddaljenih galaksij pod podobnimi pogoji z gravitacijskimi lečami. Prav tako odpira vznemirljive nove priložnosti za raziskovanje kozmičnega razvoja zvezd in galaksij z obstoječimi nizkofrekvenčnimi radijskimi teleskopi.

Referenca: Arnab Chakraborty in Nirupam Roy sta 23. decembra 2022 zaznala sevanje HI 21 cm iz galaksije z močno lečo pri Z ~ 1,3. Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva,
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

Giant Meterwave radijski teleskop je zgradil in upravlja NCRA-TIFR. Raziskavo sta financirala univerza McGill in Indijski inštitut za znanost.