Shkencëtarët kapën një sinjal radio 9 miliardë vjeçar nga hapësira e thellë

Shkencëtarët kanë zbuluar një sinjal radio vendimtar të njohur si linja 21 centimetra, e cila është çelësi për të zhbllokuar shumë mistere kozmike, në galaktikën më të largët deri më tani, raporton një studim i ri.

Më parë, ky lloj sinjali ishte parë vetëm në galaktikat brenda disa miliardë viteve dritë nga Toka, por zbulimi i ri erdhi nga një galaktikë që ekzistonte gati nëntë miliardë vjet më parë, kur universi ishte rreth një e treta e moshës së tij aktuale. Shkencëtarët ishin në gjendje të dallonin sinjalin vetëm sepse një teleskop natyror i krijuar nga një trup tjetër qiellor, i quajtur lente gravitacionale, e zmadhonte atë 30 herë, duke ofruar një pamje të paparë të proceseve në universin e hershëm.

Linja 21 centimetra, e njohur edhe si linja e hidrogjenit, është emëruar pas gjatësive valore 21 centimetra të emetuara nga atomet neutrale të hidrogjenit në hapësirën e thellë. Këto atome janë karburanti që ushqen formimin e yjeve në galaktika, duke i bërë ato një dritare të rëndësishme në evolucionin e yjeve dhe galaktikave.

Megjithatë, sinjalet e radios të emetuara nga hidrogjeni neutral janë shumë të zbehta, që do të thotë se është e mundur t’i shohim ato vetëm me “zhvendosje të kuqe” të ulëta, që është një matje që kufizon moshën dhe distancën e objekteve astronomike.

Tani, një palë shkencëtarësh të udhëhequr nga Arnab Chakraborty, një studiues pas doktoraturës në Universitetin McGill, përdorën teleskopin e radios Giant Metwave në Indi për të dalluar “detektimin më të lartë të zhvendosjes së kuqe [vija e hidrogjenit] në emetimin nga një galaktikë individuale deri më sot”. sipas një studimi të ri të botuar në Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ekipi zbuloi sinjalin në galaktikë, të quajtur SDSSJ0826+5630, falë amplifikimit të ofruar nga efektet e shtrembëruara të hapësirës-kohës të thjerrëzave gravitacionale.

“Lentja e fortë gravitacionale, dhurata e natyrës, zmadhon sinjalin e dobët të emetimit që vjen nga objektet e largëta, duke na mundësuar të shikojmë nëpër universin me zhvendosje të lartë të kuqe,” tha Chakraborty dhe bashkëautori i tij, Nirupam Roy i Institutit Indian të Shkencës, në studim.

“Fenomeni i fortë i lenteve gravitacionale mund të përforcojë ndjeshëm sinjalin e zbehtë, duke na mundësuar të zbulojmë sinjalin [hidrogjen] nga galaktikat në zhvendosje më të larta të kuqe në një kohë të arsyeshme vëzhgimi,” shtoi ekipi.

Lentet gravitacionale formohen kur objekte masive, si grupet e galaktikave, pozicionohen përballë objekteve të sfondit më të largët nga këndi ynë i shikimit në Tokë. Këto objekte në plan të parë janë aq të mëdha sa që shtrembërojnë hapësirë-kohën në afërsi të tyre, duke krijuar diçka si një pasqyrë kozmike argëtuese që mund të shumëzojë dhe zmadhojë objektet e sfondit.

Lentja e vendosur përpara SDSSJ0826+5630 prodhoi një imazh nga afër që i lejoi Chakraborty dhe Roy të zgjidhnin sinjalin kryesor prej 21 centimetrash në këtë distancë rekord.

Ndërsa disa studime e kanë zbuluar sinjalin edhe më tej në univers duke “grumbulluar” vëzhgimet e galaktikave të largëta, Chakraborty dhe Roy janë të parët që e gjurmuan atë deri më tani në një galaktikë individuale. Kjo teknikë u mundësoi studiuesve të llogarisin sasinë e gazit që formojnë yje në galaktikën e largët, duke zbuluar se SDSSJ0826+5630 ka pothuajse dyfishin e sasisë së karburantit të yjeve sesa galaktikat më afër Tokës.

Studimi i ri mund t’i hapë rrugën përpjekjeve të ngjashme për të dalluar sinjalin 21 centimetra në universin e lashtë, i cili mund të përdoret për të hetuar origjinën dhe evolucionin e yjeve dhe galaktikave në shtrirje të mëdha të kohës kozmike.

“Këto rezultate, për herë të parë, demonstrojnë mundësinë e vëzhgimit të zhvendosjes së lartë të kuqe [emetimi 21 centimetrash] në një sistem me lente me sasinë modeste të kohës së teleskopit dhe hapin mundësi të reja emocionuese për hetimin e evolucionit kozmik të gazit neutral me ekzistuesin. dhe radioteleskopët e ardhshëm me frekuencë të ulët në të ardhmen e afërt, “përfundoi ekipi në studim.