Galaktikų, esančių daug didesniu atstumu nei Žemė, tyrinėjimas dabar gali būti pasiekiamas.

Kaip tolimose galaktikose susidaro žvaigždės? Astronomai jau seniai bando atsakyti į šį klausimą aptikdami netoliese esančių galaktikų skleidžiamus radijo signalus. Tačiau šie signalai tampa silpnesni, kuo toliau galaktika yra nuo Žemės, todėl dabartiniams radijo teleskopams sunku juos užfiksuoti.

Dabar tyrėjai iš Monrealio ir Indijos užfiksavo radijo signalą iš tolimiausios galaktikos iki tam tikro bangos ilgio, vadinamo 21 cm linija, leidžiančiu astronomams gilintis į ankstyvosios visatos paslaptis. Indijoje esančio radijo teleskopo „Giant Metrewave“ pagalba pirmą kartą tokio tipo radijo signalas buvo aptiktas tokiu dideliu atstumu.

Iliustracija, rodanti signalo iš tolimos galaktikos aptikimą. Kreditas: Sawada Pardesi

„Galaktika skleidžia įvairių tipų radijo signalus. Iki šiol šį konkretų signalą buvo galima paimti tik iš netoliese esančios galaktikos, o tai riboja mūsų žinias apie arčiausiai Žemės esančias galaktikas”, – sako Arnabas Chakraborty, McGill universiteto doktorantas. vadovauja profesorius Mattas Dobbsas.

Tačiau naudodamiesi natūraliu reiškiniu, vadinamu gravitaciniu lęšiu, galime užfiksuoti silpną signalą iš rekordinio atstumo. Tai padės mums suprasti galaktikų susidarymą daug didesniu atstumu nuo Žemės.

Žvilgsnis atgal į ankstyvąją visatą

Pirmą kartą mokslininkams pavyko aptikti signalą iš tolimos žvaigždžių formavimosi galaktikos, žinomos kaip SDSSJ0826+5630, ir išmatuoti jos dujų sudėtį. Tyrėjai pažymi, kad šios konkrečios galaktikos dujų kiekio atominė masė yra beveik dvigubai didesnė už mums matomų žvaigždžių masę.

Radijo signalo iš galaktikos vaizdas. Kreditas: Chakraborty ir Roy / NCRA-TIFR / GMRT

Grupės aptiktas signalas buvo skleidžiamas iš šios galaktikos, kai visatai tebuvo 4,9 milijardo metų, todėl mokslininkai galėjo pažvelgti į ankstyvosios visatos paslaptis. „Tai prilygsta žiūrėjimui į laiką 8,8 milijardo metų“, – sako Chakraborty, Makgilio universiteto Fizikos katedroje studijuojantis kosmologiją.

Užfiksuokite signalą iš tolimos galaktikos

„Gravitacinis lęšis sustiprina signalą, sklindantį iš tolimo objekto, kad padėtų mums pažvelgti į ankstyvąją visatą. Šiuo konkrečiu atveju signalą iškreipia kitas masyvus objektas, kita galaktika, esantis tarp taikinio ir stebėtojo. Tai veiksmingai. sustiprina signalą 30 kartų, todėl teleskopas gali juos užfiksuoti“, – sako bendraautorius Nirupam Roy, Indijos mokslo instituto Fizikos katedros docentas.

Pasak mokslininkų, šie rezultatai rodo, kad tolimas galaktikas panašiose situacijose galima stebėti naudojant gravitacinius lęšius. Tai taip pat atveria naujų įdomių galimybių tirti kosminę žvaigždžių ir galaktikų evoliuciją naudojant šiuolaikinius žemo dažnio radijo teleskopus.

Nuoroda: Arnab Chakraborty ir Nirupam Roy „21 cm HI emisija aptikta iš intensyviai lęšinės galaktikos ties z ~1,3“, 2022 m. gruodžio 23 d., pasiekiama čia. Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai.
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

„Giant Metrewave“ radijo teleskopą sukūrė ir valdo NCRA-TIFR. Tyrimą finansavo McGill universitetas ir Indijos mokslo institutas.