Астрономи примају радио сигнале из удаљене галаксије

Тањир џиновског радио-телескопа Метреваве (ГМРТ) у близини Пуне, Махараштра, Индија. Заслуге: Национални центар за радио астрофизику

Истраживање галаксија на далеко већим удаљеностима од Земље сада може бити на дохват руке.

Како настају звезде у удаљеним галаксијама? Астрономи већ дуго покушавају да одговоре на ово питање откривањем радио сигнала које емитују оближње галаксије. Међутим, ови сигнали постају слабији што је галаксија удаљенија од Земље, што отежава тренутним радио-телескопима да их приме.

Сада су истраживачи из Монтреала и Индије ухватили радио сигнал из најудаљеније галаксије на специфичној таласној дужини познатој као линија од 21 цм, омогућавајући астрономима да дубље зароне у мистерије раног универзума. Уз помоћ радио-телескопа Гиант Метреваве у Индији, ово је први пут да је ова врста радио сигнала откривена на тако великој удаљености.

Илустрација која показује детекцију сигнала из далеке галаксије. Кредит: Савада Пардеси

„Галаксија емитује различите врсте радио сигнала. До сада је било могуће ухватити овај одређени сигнал само из оближње галаксије, што ограничава наше знање о оним галаксијама најближим Земљи“, каже Арнаб Чакраборти, постдокторски истраживач на Универзитету МцГилл под надзором професора Мета Добса.

Али уз помоћ природног феномена који се зове гравитационо сочиво, можемо да ухватимо слаб сигнал са рекордне удаљености. Ово ће нам помоћи да разумемо формирање галаксија на много већим удаљеностима од Земље.“

Поглед уназад у рани универзум

По први пут, истраживачи су успели да открију сигнал из удаљене галаксије која формира звезде познате као СДССЈ0826+5630 и измере састав њеног гаса. Истраживачи примећују да је атомска маса садржаја гаса у овој конкретној галаксији скоро двоструко већа од масе звезда које смо видљиви.

Слика радио сигнала из галаксије. Заслуге: Чакраборти и Рој/НЦРА-ТИФР/ГМРТ

Сигнал који је тим открио емитован је из ове галаксије када је универзум био стар само 4,9 милијарди година, што је омогућило истраживачима да завире у мистерије раног универзума. „То је еквивалент гледању у прошлост од 8,8 милијарди година“, каже Чакраборти, који студира космологију на Одсеку за физику Универзитета Мекгил.

Снимите сигнал из удаљене галаксије

„Гравитационо сочиво појачава сигнал који долази од удаљеног објекта како би нам помогао да погледамо у рани универзум. У овом конкретном случају, сигнал је савијен присуством другог масивног објекта, друге галаксије, између мете и посматрача. Ово ефективно појачава сигнал за фактор 30, омогућавајући телескопу да их ухвати“, каже коаутор Нирупам Рои, ванредни професор на Одељењу за физику на Индијском институту за науку.

Према истраживачима, ови резултати показују изводљивост посматрања удаљених галаксија у сличним ситуацијама коришћењем гравитационог сочива. Такође отвара узбудљиве нове могућности за истраживање космичке еволуције звезда и галаксија помоћу данашњих нискофреквентних радио телескопа.

Референца: „21-цм ХИ емисија откривена из галаксије са интензивним сочивима на з ∼1,3” од стране Арнаба Чакрабортија и Нирупама Роја, 23. децембра 2022, доступно овде. Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва.
ДОИ: 10.1093/мнрас/стац3696

Гиант Метреваве радио телескоп је направио и њиме управља НЦРА-ТИФР. Истраживање су финансирали Универзитет МцГилл и Индијски институт за науку.