Зарегистрированное в Южной Африке радиообсерватория MeerKAT, состоящее из 64 антенн, достигло нового научного рубежа, обнаружив крайне слабый радиосигнал от космического водорода, который путешествовал миллиарды световых лет до Земли. Это исследование, проведенное астрономами из Манчестерского университета и Университета Западного Кейпа, демонстрирует огромный потенциал технологии картирования интенсивности водорода (Hydrogen Intensity Mapping, HIM), открывающей новые горизонты в изучении формирования галактик и эволюции Вселенной.
Долгожданное открытие
Команда астрономов использовала метод, который позволяет исследовать обширные участки космоса с высокой эффективностью. Результаты их работы были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. Они смогли зарегистрировать сигналы нейтрального водорода, также известные как 21-см линия, на красных смещениях приблизительно z = 0.32 и z = 0.44. Эти значения указывают на расстояния в 3.67 и 4.76 миллиарда световых лет. Это свидетельствует о том, что водород, который они зафиксировали, существовал в момент, когда Вселенная была примерно 10 и 9 миллиардов лет от роду.
Преимущества технологии HIM
Технология HIM заключается в сборе и измерении радиосигналов, излучаемых нейтральным водородом. С расширением Вселенной длина радиоволны этих сигналов увеличивается, что позволяет астрономам исследовать различные эпохи космической истории. Вместо того чтобы выявлять отдельные источники радиоволн, HIM анализирует совокупные радиовыпуски многих галактик, включая те, которые не могут быть детализированно разрешены с помощью оптических телескопов.
Для своего исследования команда использовала 96 часов данных, собранных телескопом MeerKAT в 2018 году. Это стало первым случаем, когда астрономы непосредственно зафиксировали космический водород с помощью одной обсерватории. По словам главного автора исследования Сурабха Пола: «Это очень захватывающая веха. Методика картирования интенсивности водорода уже давно рассматривалась как перспективная для эффективного картирования Вселенной, но сигнал очень слабый и трудноизолируемый.»
Будущее космологических исследований
Интересно, что данные были получены почти десять лет назад, когда MeerKAT только начинал свою научную деятельность. Это открытие предполагает, что в архивных данных обсерватории могут находиться много других ценных сигналов, которые астрономы смогут использовать для расширения своих картографических исследований. Команда преодолела множество трудностей, включая необходимость учесть различные источники радиоконтаминации, потенциально способные заглушить слабые сигналы.
Профессор Лора Вольц из Центра астрофизики Джодрелла Банка прокомментировала: «MeerKAT продолжает открывать новые окна для космологии. Тот факт, что этот сигнал может быть извлечен из наблюдений, не изначально предназначенных для картирования интенсивности водорода, очень обнадеживает.»
Мнение SpaceDiscover
Данные исследования открывают широкий спектр возможностей для глубокого изучения формирования и эволюции галактик в космическом времени, что гораздо эффективнее нежели традиционные одиночные исследования. Это имеет значительное значение для предстоящих космологических опросов, которые будут включать HIM-измерения, проводимые с помощью будущей Square Kilometer Array Observatory (SKAO). Технологии, такие как HIM, могут стать ключом к раскрытию тайн эволюции Вселенной и пониманию роли темной материи и темной энергии в формировании космической структуры.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
