Вчені впіймали найвіддаленіший в історії сигнал з космосу: про що він нам говорить

Водень є ключовим будівельним блоком космосу. Незалежно від того чи розібраний він до зарядженого ядра, чи зібраний в молекулу, природа його присутності може багато розповісти вченим про особливості Всесвіту в найбільших масштабах. І ось тепер дослідники впіймали найвіддаленіший в історії сигнал водню. Він практично розповідає про те, яким був Всесвіт понад 8 мільярдів років тому.

• Вчені навчилися відбивати блискавки лазером

Деталі

Тепер світловий сигнал незарядженого атомарного водню виміряно далі від Землі, ніж будь-коли раніше. Гігантський метрохвильовий радіотелескоп (GMRT) в Індії зафіксував сигнал із часом ретроспективного огляду (часом між випромінюванням світла та його виявленням) у величезних 8,8 мільярда років.

Це дає нам захопливе уявлення про деякі з найдавніших моментів у Всесвіті, вік якого наразі оцінюється в 13,8 мільярда років. Космолог Арнаб Чакраборті з Університету Макгілла в Канаді зазначає:

Галактика випромінює різні види радіосигналів. Дотепер було можливо зафіксувати цей конкретний сигнал лише від галактики поблизу, обмежуючи наші знання тими галактиками, які перебувають ближче до Землі.

У цьому випадку радіосигнал, випромінюваний атомарним воднем, є світловою хвилею довжиною 21 сантиметр. Довгі хвилі не надто енергійні, а світло також не інтенсивне, що ускладнює виявлення водню на відстані. Попередній рекордний ретроспективний час огляду становив лише 4,4 мільярда років.

Через величезну відстань, яку сигнал пройшов до того, як був перехоплений GMRT, 21-сантиметрова лінія випромінювання була розтягнута, розширившись до 48 сантиметрів (це явище називається червоним зміщенням світла).

Команда використовувала гравітаційне лінзування, щоб виявити сигнал, який походить від далекої галактики SDSSJ0826+5630, де утворюються зірки. Гравітаційне лінзування – це коли світло посилюється в момент руху вигнутим простором, який оточує масивний об’єкт між нашими телескопами та джерелом світла, фактично діючи як величезна лінза. Нірупам Рой з Індійського інституту науки пояснює:

У цьому конкретному випадку сигнал зігнутий наявністю іншого масивного тіла, ще однієї галактики, між ціллю та спостерігачем. Це ефективно призводить до збільшення сигналу в 30 разів, що дозволяє телескопові його впіймати.

Результати цього дослідження дадуть астрономам надію на змогу зробити інші подібні спостереження найближчим часом.

Атомний водень утворюється як гарячий, іонізований газ з оточення галактики й починає падати на галактику, охолоджуючись по дорозі. Врешті-решт він перетворюється на молекулярний водень, а потім у зірки.

Можливість зазирнути назад у минуле може навчити нас більше про те, як наша власна галактика сформувалася на початку, а також підштовхне астрономів до кращого розуміння того, як поводився Всесвіт, коли він тільки починався.

У своїй роботі дослідники зазначили, що їх висновки відкриють захопливі нові можливості для дослідження космічної еволюції нейтрального газу за допомогою існуючих і майбутніх низькочастотних радіотелескопів.

Раніше найдорожчий у світі телескоп знайшов докази існування екзопланети розміром із нашу Землю. Повний оберт навколо головної зірки вона робить за два дні.