Astronomii captează semnale radio dintr-o galaxie îndepărtată

Explorarea galaxiilor la distanțe mult mai mari decât Pământul poate fi acum la îndemână.

Cum se formează stelele în galaxiile îndepărtate? Astronomii au încercat de multă vreme să răspundă la această întrebare detectând semnalele radio emise de galaxiile din apropiere. Cu toate acestea, aceste semnale devin mai slabe cu cât galaxia este mai departe de Pământ, ceea ce face dificil pentru radiotelescoapele actuale să le detecteze.

Acum, cercetătorii din Montreal și India au captat un semnal radio din cea mai îndepărtată galaxie de până acum la o anumită lungime de undă cunoscută sub numele de linia de 21 cm, permițând astronomilor să aprofundeze misterele universului timpuriu. Cu ajutorul radiotelescopului Giant Metrewave din India, este pentru prima dată când acest tip de semnal radio a fost detectat la o distanță atât de mare.

Ilustrație care arată detectarea unui semnal dintr-o galaxie îndepărtată. Credit: Sawada Pardesi

„O galaxie emite diferite tipuri de semnale radio. Până acum, a fost posibil doar să captăm acest semnal special dintr-o galaxie din apropiere, ceea ce ne limitează cunoștințele despre acele galaxii cele mai apropiate de Pământ”, spune Arnab Chakraborty, cercetător postdoctoral la Universitatea McGill. sub supravegherea profesorului Matt Dobbs.

Dar cu ajutorul unui fenomen natural numit lentilă gravitațională, putem capta un semnal slab de la o distanță record. Acest lucru ne va ajuta să înțelegem formarea galaxiilor la distanțe mult mai mari de Pământ.”

O privire înapoi în timp către universul timpuriu

Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să detecteze semnalul dintr-o galaxie îndepărtată care formează stele, cunoscută sub numele de SDSSJ0826+5630 și să măsoare compoziția gazului său. Cercetătorii observă că masa atomică a conținutului de gaz din această galaxie este aproape de două ori mai mare decât masa stelelor vizibile pentru noi.

Imagine a unui semnal radio din galaxie. Credit: Chakraborty și Roy/NCRA-TIFR/GMRT

Semnalul detectat de echipa a fost emis din această galaxie atunci când universul avea doar 4,9 miliarde de ani, permițând cercetătorilor să privească misterele universului timpuriu. „Este echivalentul a privi înapoi în timp 8,8 miliarde de ani”, spune Chakraborty, care studiază cosmologia la Departamentul de Fizică de la Universitatea McGill.

Captează semnalul dintr-o galaxie îndepărtată

„Lentilele gravitaționale amplifică semnalul care vine de la un obiect îndepărtat pentru a ne ajuta să privim în universul timpuriu. În acest caz specific, semnalul este îndoit de prezența unui alt obiect masiv, a unei alte galaxii, între țintă și observator. Acest lucru eficient. amplifică semnalul cu un factor de 30, permițând telescopului să le captureze”, spune coautorul Nirupam Roy, profesor asociat la Departamentul de Fizică de la Institutul Indian de Știință.

Potrivit cercetătorilor, aceste rezultate arată fezabilitatea observării galaxiilor îndepărtate în situații similare folosind lentile gravitaționale. De asemenea, deschide noi oportunități interesante pentru investigarea evoluției cosmice a stelelor și galaxiilor folosind radiotelescoapele de frecvență joasă de astăzi.

Referință: „Emisia HI de 21 cm detectată dintr-o galaxie cu lentilă intensă la z ∼1,3” de Arnab Chakraborty și Nirupam Roy, 23 decembrie 2022, disponibil aici. Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

Radiotelescopul Giant Metrewave este construit și operat de NCRA-TIFR. Cercetarea a fost finanțată de Universitatea McGill și de Institutul Indian de Știință.