Як утворюються зірки у далеких галактиках? Астрономи вже давно намагаються відповісти на це питання, виявляючи радіосигнали, що випромінюють сусідні галактики. Однак ці сигнали стають слабшими, чим далі галактика від Землі, що ускладнює вловлювання радіотелескопами. Тепер дослідники з Монреаля та Індії зафіксували радіосигнал із найвіддаленішої галактики на певній довжині хвилі, відомої як лінія 21 см, що дозволяє астрономам зазирнути в таємниці раннього Всесвіту. За допомогою Гігантського метро-хвильового радіотелескопа в Індії це перший випадок, коли цей тип радіосигналу було виявлено на такій великій відстані.
Ілюстрація, що демонструє виявлення сигналу з далекої галактики. Авторство: Свадха Пардесі
«Галактика випромінює різні види радіосигналів. Дотепер було можливо зафіксувати цей конкретний сигнал лише від галактики поблизу, обмежуючи наші знання тими галактиками, які розташовані ближче до Землі», — каже Арнаб Чакраборті, докторант з Університету Макгілла під керівництвом професора Метта Доббса.
«Але завдяки природному явищу, яке називається гравітаційним лінзуванням, ми можемо вловити слабкий сигнал із рекордно великої відстані. Це допоможе нам зрозуміти склад галактик на набагато більшій відстані від Землі», — додає він.
Погляд назад у часі до раннього Всесвіту
Дослідники вперше змогли виявити сигнал від далекої галактики, що утворює зірки, відомої як SDSSJ0826+5630, і виміряти її газовий склад. Дослідники помітили, що атомна маса газового вмісту цієї конкретної галактики майже вдвічі перевищує масу видимих нам зірок. Сигнал, виявлений командою, випромінювався з цієї галактики, коли Всесвіту було лише 4,9 мільярда років, що дозволило дослідникам зазирнути в таємниці раннього Всесвіту. «Це еквівалентно погляду назад у часі на 8,8 мільярда років», — каже Чакраборті, який вивчає космологію на фізичному факультеті Макгілла.
Отримання сигналу з далекої галактики
«Гравітаційне лінзування посилює сигнал, що надходить від віддаленого об’єкта, щоб допомогти нам зазирнути в ранній Всесвіт. У цьому конкретному випадку сигнал спотворений наявністю іншого масивного тіла, іншої галактики, між ціллю та спостерігачем. Це фактично призводить до збільшення сигналу в 30 разів, дозволяючи телескопу вловлювати його», — каже співавтор Нірупам Рой, доцент кафедри фізики Індійського наукового інституту.
За словами дослідників, ці результати демонструють можливість спостереження за далекими галактиками в подібних ситуаціях за допомогою гравітаційного лінзування. Це також відкриває захоплюючі нові можливості для дослідження космічної еволюції зірок і галактик за допомогою низькочастотних радіотелескопів.