来自加拿大麦吉尔大学和印度科学研究所(IISc)的天文学家利用浦那巨型米波射电望远镜(GMRT)的数据,探测到了一个来自极遥远星系中氢原子的射电信号。
印度科学院周一表示,接收到信号的天文距离是“迄今为止最大的”。
这一发现已发表在《皇家天文学会月刊》上。
虽然可以通过像GMRT这样的低频射电望远镜探测到由氢原子发射的波长为21厘米的无线电波,但无线电信号“极其微弱”的性质使得几乎不可能探测到来自遥远星系的发射。
到目前为止,通过21厘米的发射探测到的最远星系的红移z=0.376。
该值表示回看时间,即从检测到原始发射之间经过的时间;在这种情况下,41亿年。
麦吉尔大学物理系和Trottier空间研究所的博士后研究员Arnab Chakraborty和印度科学院物理系副教授Nirupam Roy利用GMRT的数据探测到遥远星系中红移z=1.29的氢原子发出的无线电信号。
IISc在一份官方声明中表示,该信号是在宇宙只有49亿年的时候发出的,这意味着回顾时间为88亿年。
原子氢——当星系周围介质中的热电离气体落在星系上并冷却时形成——随后转变为分子氢导致恒星的形成。因此,研究中性气体的演化对于理解星系的演化变得至关重要。
GMRT是由浦那塔塔基础研究所国家射电天体物理中心建造和运营的。这项研究由麦吉尔大学和印度科学院资助。
天文学家将这一发现追溯到一种被称为引力透镜的现象,这种现象导致光源发出的光由于观察者和目标星系之间存在另一个大质量天体而弯曲,“比如一个早期类型的椭圆星系”,导致信号被放大。罗伊说:“在这种特殊情况下,信号的放大倍数大约是30倍,这使我们能够看穿高红移的宇宙。”
这一发现大大增加了在宇宙距离上观测星系原子气体和用低频射电望远镜研究中性气体的宇宙演化的可能性。
NCRA中心主任亚什万特·古普塔(Yashwant Gupta)称,探测遥远宇宙发射物中的中性氢是GMRT的“关键科学目标”之一。