Astronomowie po raz pierwszy bezpośrednio wychwycili wyjątkowo słaby radiowy „szept” neutralnego wodoru z odległej przeszłości kosmosu. To ważny krok, bo pokazuje, że tzw. mapowanie intensywności wodoru zaczyna działać jako praktyczne narzędzie do badania dużych fragmentów Wszechświata.
Sygnał zarejestrował radioteleskop MeerKAT w Republice Południowej Afryki, złożony z 64 anten talerzowych. Jak opisano w artykule, zespół naukowców ogłosił bezpośrednią detekcję niezwykle słabego promieniowania od wodoru znajdującego się miliardy lat świetlnych od Ziemi.
To nie pojedyncze galaktyki, tylko wspólny ślad wielu.
Najprościej mówiąc, mapowanie intensywności wodoru nie polega na „wypatrywaniu” każdej galaktyki osobno. Zamiast tego mierzy się zbiorczy sygnał radiowy pochodzący od neutralnego wodoru w ogromnej objętości przestrzeni, także z galaktyk, których nie da się łatwo rozdzielić teleskopami optycznymi.
Kluczowe jest tu promieniowanie zwane linią 21 cm. To naturalnie emitowany, bardzo słaby sygnał radiowy neutralnego wodoru. Ponieważ Wszechświat się rozszerza, fala z dawnych epok jest dziś „rozciągnięta”, co pozwala śledzić różne okresy historii kosmicznej.
Stare dane dały nowy wynik.
Badacze przeanalizowali 96 godzin obserwacji MeerKAT z 2018 roku. W danych znaleźli dwa sygnały pochodzące z przesunięć ku czerwieni około z = 0,32 i 0,44, co odpowiada odległościom 3,67 i 4,76 mld lat świetlnych. To oznacza, że widzimy wodór taki, jaki był, gdy Wszechświat miał odpowiednio około 10 i 9 mld lat.
Istotne jest też to, że była to pierwsza bezpośrednia detekcja kosmicznego wodoru tą metodą wykonana w oparciu o jedno obserwatorium, bez łączenia danych radiowych i optycznych z wielu miejsc. Zespół musiał przy tym oddzielić sygnał od zakłóceń: emisji „z pierwszego planu”, interferencji radiowych pochodzenia ludzkiego oraz efektów instrumentalnych.
Co to zmienia w planach na kolejne obserwatoria?
Wynik wzmacnia argument, że mapowanie intensywności wodoru może stać się wydajnym sposobem badania tego, jak galaktyki powstawały i ewoluowały w czasie kosmicznym. Ma to też znaczenie dla przyszłych przeglądów nieba, które mają korzystać z tej techniki na większą skalę.
W tekście podkreślono, że MeerKAT jest ważnym krokiem w stronę docelowego Square Kilometer Array Observatory, które ma łączyć dane z anten w RPA i Australii. Według opisu w źródle, SKAO ma zebrać „pierwsze światło” w przyszłym roku, czyli w 2027. Jeśli te plany zostaną zrealizowane, kolejne obserwacje będą obejmowały większe obszary nieba i dłuższe czasy pracy, co pozwoli mapować wodór dokładniej i sięgać po kolejne ślady ewolucji kosmicznej.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
