|
Что стояло за радиосигналом, посланным 9 млрд лет назад
|
|
|
|
Ученые обнаружили загадочную радиоволну, которая возникла почти в девяти миллиардах световых лет от Земли. Но прежде чем горячиться, это не признак того, что инопланетяне пытаются связаться с нами из другого уголка вселенной. Вместо этого космологи из Индийского института науки и Университета Макгилла говорят, что сигнал исходил из звездообразующей галактики 8,8 миллиарда лет назад. Свойства сигнала указывают на то, что он пришел из газообразного водорода в далекой галактике SDSSJ0826+5630. Доктор Арнаб Чакраборти из Университета Макгилла. сказал MailOnline: «Это определенно не от инопланетян, поскольку мы знаем длину волны испускаемого сигнала в положении галактики и какой должна быть длина волны, когда сигнал, наконец, достигнет нас».
|
|
|
|
«И мы измерили точно такую же длину волны, как и ожидали. «Из этого мы можем определенно заключить, что сигнал исходит от атомов водорода». Он добавил: «Это эквивалентно оглядыванию назад во времени на 8,8 миллиарда лет». Водород представляет большой интерес для физиков, поскольку это простейший элемент и один из ключевых строительных блоков Вселенной. После Большого взрыва, около 13,8 миллиардов лет назад, водород распространился по Вселенной в виде тумана, из которого образовались первые звезды и галактики. Ученые всегда ищут волны, которые можно проследить до этого раннего водорода, чтобы узнать больше о сотворении Вселенной. Радиоволна, о которой идет речь, была обнаружена гигантским радиотелескопом Metrewave в Пуне, Индия, и имела длину волны 48 см.
|
|
|
Однако исследователи из Монреаля (Канада) и Бангалора (Индия) пришли к выводу, что этот конкретный радиосигнал фактически зародился с длиной волны 21 см. Нейтральные атомы водорода излучают волны с характерной длиной волны 21 см и частотой 1420 МГц. Это позволяет им проникать в пылевые облака и преодолевать большие расстояния по Вселенной, где в конечном итоге некоторые из них обнаруживаются находящимися на Земле учеными. Но по мере того, как это излучение распространяется через расширяющееся пространство, его длина волны увеличивается, а частота уменьшается благодаря так называемому «красному смещению». Красное смещение позволяет ученым рассчитать, как давно была испущена волна, в данном случае это было, когда нашей галактике было всего 4,9 миллиарда лет. Общеизвестно, что трудно найти признаки водорода во внешних пределах Вселенной.
|
|
|
|
Волны, создаваемые атомами водорода, часто имеют большую длину волны и низкую энергию, что делает их маловероятными для выживания в долгом путешествии к нашим телескопам. До сих пор самому старому из когда-либо обнаруженных выбросов водорода было 4,4 миллиарда лет. Но этому последнему сигналу способствовало явление, называемое «гравитационным линзированием», которое фокусировало лучи и позволяло их обнаруживать. Теория относительности Альберта Эйнштейна утверждает, что гравитация — это не сила, а искривление пространства-времени в результате присутствия массы или энергии. Если вы думаете о растянутом листе как о пространстве-времени, а о дыне как о представлении массы, падение дыни на лист заставит последний изгибаться вокруг него. В результате объекты с меньшей массой движутся по этой кривой к более плотному объекту, что проявляется в виде гравитационного притяжения.
|
|
|
|
Чем массивнее объект, например звезда, черная дыра или галактика, тем сильнее искривлено пространство-время и тем сильнее его гравитационное притяжение. Эта кривизна также влияет на свет, поскольку массивный объект на его пути заставляет каждый луч идти по другому пути и огибать его. Затем все лучи сходятся в один сфокусированный луч на другой стороне объекта, который легче обнаружить с помощью телескопов. Соавтор, доктор Нирупам Рой из Индийского института науки, сказал: «Гравитационное линзирование усиливает сигнал, исходящий от удаленного объекта, чтобы помочь нам заглянуть в раннюю Вселенную. «В этом конкретном случае сигнал искажается из-за присутствия другого массивного тела, другой галактики, между целью и наблюдателем. «Это эффективно приводит к увеличению сигнала в 30 раз, что позволяет телескопу уловить его».
|
|
|
|
Доктор Чакраборти сказал MailOnline: «Галактика линзирования близка к нам и находится всего в 1,7 миллиардах лет от нас. «Она находится на том же луче зрения, что и фоновая галактика, которая находится на расстоянии около 8,8 миллиардов лет. ' Физики смогли получить информацию о газообразном водороде в исходной галактике из сигнала. В своей статье, опубликованной в этом месяце в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, они говорят, что атомная масса газа в SDSSJ0826+5630 почти вдвое больше, чем у звезд, видимых с Земли. Они также надеются, что открытие такого старого выброса водорода означает, что на горизонте может быть больше, и приведет к лучшему пониманию Вселенной. «Галактика излучает различные виды радиосигналов, — сказал доктор Чакраборти. «До сих пор было возможно зафиксировать этот конкретный сигнал только от ближайшей галактики, что ограничивало наши знания теми галактиками, которые находятся ближе к Земле. «Но благодаря естественному явлению, называемому гравитационным линзированием, мы можем уловить слабый сигнал с рекордно большого расстояния. «Это поможет нам понять состав галактик на гораздо больших расстояниях от Земли».
|
|
|
|
Источник
|
