Группа исследователей из Канады и Индии с помощью радиотелескопа Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) зафиксировали излучение радиолинии 21 см, или линии нейтрального водорода, которая преодолела 8,8 млрд световых лет от источника в далекой галактике.
Атомарный водород излучает радиоволны с длиной 21 см, которые можно обнаружить с помощью низкочастотных радиотелескопов, таких как GMRT. Такое радиоизлучение — самый точный сигнал, свидетельствующий о наличии в галактике атомарного газа. Однако этот радиосигнал чрезвычайно слаб, а потому расстояние, на котором можно наблюдать излучение линии водорода, ограничено.
Изображения сигнала атомарного водорода, спектра и гравитационной линзы на снимке «Хаббла» (справа). Изображение: Chakraborty & Roy, GMRT/NCRA-TIFR (слева и в центре), ESA/NASA HST and eHST/STScI/CADC (справа)
До сих пор самая далекая галактика, обнаруженная с использованием излучения 21 см, имела красное смещение z = 0,376, что соответствует примерно 4,1 млрд световых лет, пройденных квантами электромагнитного излучения.
С помощью GMRT исследователи обнаружили радиосигнал от атомарного водорода в далекой галактике с красным смещением z= 1.29. Это соответствует возрасту Вселенной около 4,9 млрд лет, а сигнал прошел путь в 8,8 млрд лет.
Из-за огромного расстояния до галактики эмиссионная линия длиной 21 см сместилась в красную сторону до 48 см к тому времени, когда сигнал прошел от источника к телескопу.
Арнаб Чакраборти, астрофизик и соавтор исследования
Это открытие стало возможным благодаря гравитационному линзированию, отмечают исследователи. Напомним, это явление, при котором свет, излучаемый источником, искривляется из-за присутствия другого массивного тела, что фактически приводит к «усиление» сигнала. Излучение линии водорода в исследовании было усилено примерно в 30 раз.
Усиление сигнала линии 21 см гравитационной линзой. Изображение: Swadha Pardesi
Атомарный водород является основным топливом, необходимым для звездообразования в галактике. Поэтому наблюдение излучения линии 21 см в разные эпохи важно для понимания эволюции галактик.
Читать далее:
Сильнейшая вспышка класса X произошла на Солнце
Посмотрите на последствия столкновения в 1181 году двух звезд
Блазар, который нашли 20 лет назад, оказался экстремальным объектом