ทำลายสถิติสัญญาณจากกาแลคซีอันไกลโพ้นซึ่งไกล

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบสำคัญของจักรวาล ไม่ว่าจะถูกแยกออกไปจนถึงแกนกลางที่มีประจุ

ด้วยเหตุผลดังกล่าว นักดาราศาสตร์จึงสนใจที่จะตรวจจับสัญญาณจากองค์ประกอบนี้มาก ไม่ว่าจะพบจากที่ใดก็ตามปัจจุบัน ลายเซ็นแสงของไฮโดรเจนปรมาณูที่ไม่มีประจุได้รับการวัดจากโลกมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมาโดยระยะขอบบางส่วน กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Giant Metrewave (GMRT) ในอินเดียได้จับสัญญาณด้วยเวลามองย้อนกลับซึ่งเป็นเวลาระหว่างแสงที่เปล่งออกมาและถูกตรวจจับ ซึ่งยาวนานถึง 8.8 พันล้านปี

ภาพวิทยุของกาแลคซีภาพสัญญาณวิทยุจากดาราจักร (Chakraborty & รอย/NCRA-TIFR/GMRT)นั่นทำให้เราได้เห็นช่วงเวลาแรกสุดในจักรวาลที่น่าตื่นเต้น ซึ่งปัจจุบันคาดว่ามีอายุประมาณ 13.8 พันล้านปี

Arnab Chakraborty นักจักรวาลวิทยาจาก McGill University ในแคนาดา กล่าวว่า “กาแล็กซีส่งสัญญาณวิทยุประเภทต่างๆ กัน” “จนถึงขณะนี้ เราสามารถจับสัญญาณเฉพาะนี้จากกาแลคซีใกล้เคียงเท่านั้น โดยจำกัดความรู้ของเราไว้เฉพาะกาแลคซีเหล่านั้นที่อยู่ใกล้โลก”

ในกรณีนี้ สัญญาณวิทยุที่ปล่อยออกมาจากอะตอมไฮโดรเจนจะเป็นคลื่นแสงที่มีความยาว 21 เซนติเมตร คลื่นยาวไม่มีพลังงานมากหรือแสงไม่เข้ม ทำให้ยากต่อการตรวจจับจากระยะไกล เวลามองย้อนกลับของ บันทึกก่อนหน้านี้ อยู่ที่ 4.4 พันล้านปีเท่านั้น

เนื่องจากระยะทางที่ไกลมากก่อนที่จะถูกสกัดกั้นโดย GMRT เส้นปล่อยแสง 21 เซนติเมตรจึงถูกยืดออกโดยการขยายพื้นที่เป็น 48 เซนติเมตร ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อธิบายว่าเป็นการเปลี่ยนสีของแสง

ทีมใช้เลนส์ความโน้มถ่วงเพื่อตรวจจับสัญญาณ ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากดาราจักรก่อตัวดาวฤกษ์อันไกลโพ้นชื่อ SDSSJ0826+5630 เลนส์ความโน้มถ่วงคือการที่แสงถูกขยายตามพื้นที่โค้งรอบวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ระหว่างกล้องโทรทรรศน์ของเรากับแหล่งกำเนิดดั้งเดิม ซึ่งทำหน้าที่เป็นเลนส์ขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ภาพประกอบของเลนส์ความโน้มถ่วงภาพประกอบแสดงการทำงานของเลนส์ความโน้มถ่วง ( สวาดธา ปาร์เดซี )”ในกรณีเฉพาะนี้ สัญญาณถูกเบี่ยงเบนโดยการมีอยู่ของวัตถุขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่ง ซึ่งเป็นดาราจักรอีกแห่ง ระหว่างเป้าหมายและผู้สังเกต” Nirupam Roy นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดียกล่าว

“ผลที่ได้คือการขยายสัญญาณอย่างมีประสิทธิภาพถึง 30 เท่า ทำให้กล้องโทรทรรศน์สามารถจับสัญญาณได้”ผลการศึกษานี้จะทำให้นักดาราศาสตร์มีความหวังที่จะสามารถทำการสังเกตการณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันในอนาคตอันใกล้ ระยะทางและเวลามองย้อนกลับที่ก่อนหน้านี้เกินขีดจำกัดนั้นอยู่ในเหตุผลอย่างมาก หากดาวเรียงกันนั่นคือ

ไฮโดรเจนปรมาณูก่อตัวเป็นก๊าซไอออไนซ์ร้อนจากบริเวณรอบๆ กาแล็กซีเริ่มตกลงสู่กาแลคซี และเย็นลงระหว่างทาง ในที่สุด มันจะกลายเป็นโมเลกุลไฮโดรเจน แล้วกลายเป็นดาวฤกษ์การย้อนเวลากลับไปสามารถสอนเรามากขึ้นว่ากาแล็กซีของเราก่อตัวขึ้นอย่างไรในตอนเริ่มต้น และยังช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเอกภพมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเพิ่งเริ่มต้น

การค้นพบล่าสุดนี้จะ “เปิดโอกาสใหม่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับการสำรวจวิวัฒนาการของจักรวาลของก๊าซที่เป็นกลางด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่ต่ำที่มีอยู่และที่กำลังจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้” นักวิจัยเขียนไว้ใน เอกสาร ที่ตีพิมพ์

 

 

Releated