Febbraio 2, 2023

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Un segnale da record dalla galassia molto, molto lontana è il più lontano mai rilevato: ScienceAlert

L’idrogeno è un elemento costitutivo essenziale dell’universo. Che sia ridotta al suo nucleo carico o impacchettata in una molecola, la natura della sua esistenza può dirti molto sulle caratteristiche dell’universo su scala più ampia.

Per questo motivo, gli astronomi sono molto interessati a rilevare i segnali di questo elemento, ovunque si trovino.

Ora l’effetto della luce sull’idrogeno atomico non caricato è stato misurato più lontano dalla Terra che mai, con un certo margine. Il Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India ha rilevato un segnale con un’estensione tempo di revisione – Il tempo che intercorre tra l’emissione di luce e il suo rilevamento – è di 8,8 miliardi di anni.

Immagine di un segnale radio dalla galassia. (Chakraborty & Roy/NCRA-TIFR/GMRT)

Questo ci dà uno sguardo emozionante su alcuni dei primissimi momenti nell’universo, che attualmente si stima abbiano circa 13,8 miliardi di anni.

“Una galassia emette diversi tipi di segnali radio”, afferma il cosmologo Arnab Chakrabortydalla McGill University in Canada. “Fino ad ora, era possibile captare questo particolare segnale solo da una galassia vicina, il che limita la nostra conoscenza di quelle galassie più vicine alla Terra”.

In questo caso il segnale radio emesso dall’idrogeno atomico è un’onda luminosa lunga 21 cm. Le onde lunghe non sono molto attive, né la luce è molto intensa, il che le rende difficili da rilevare a distanza; il L’ora della revisione del record precedente Aveva solo 4,4 miliardi di anni.

A causa della grande distanza percorsa prima di essere intercettata dal GMRT, la linea di emissione di 21 cm è stata estesa dall’espansione dello spazio a 48 cm, un fenomeno descritto come spostamento verso il rosso dalla luce.

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Il team ha utilizzato la lente gravitazionale per rilevare il segnale, che ha origine da una lontana galassia in formazione stellare chiamata SDSSJ0826+5630. La lente gravitazionale è il punto in cui la luce viene ingrandita mentre segue lo spazio curvo attorno a un oggetto massiccio che si trova tra i nostri telescopi e la sorgente originale , agendo effettivamente come un enorme obiettivo.

Imaging con lente gravitazionale
Illustrazione che mostra come funziona la lente gravitazionale. (La sua oscurità è fredda)

“In questo caso specifico, il segnale è deviato dalla presenza di un altro oggetto massiccio, un’altra galassia, tra il bersaglio e l’osservatore”, dice l’astrofisico Nirupam RoyDall’Indian Institute of Science.

“Questo ingrandisce efficacemente il segnale di un fattore 30, consentendo al telescopio di captarlo”.

I risultati di questo studio daranno agli astronomi la speranza di poter fare altre osservazioni simili nel prossimo futuro: distanze e tempi di revisione che prima erano off limits sono ora ragionevoli. Se le stelle si allineano, cioè.

L’idrogeno atomico si forma quando il gas caldo ionizzato dalla periferia galattica inizia a cadere sulla galassia, raffreddandosi lungo il percorso. Alla fine, si trasforma in idrogeno molecolare e poi in stelle.

Essere in grado di guardare indietro anche adesso nel tempo può insegnarci di più su come si è formata inizialmente la nostra galassia, oltre a portare gli astronomi verso una migliore comprensione di come si è comportato l’universo quando era appena agli inizi.

Queste ultime scoperte “apriranno nuove ed entusiasmanti possibilità per studiare l’evoluzione cosmica del gas neutro utilizzando gli attuali e futuri radiotelescopi a bassa frequenza nel prossimo futuro”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo. carta pubblicata.

Ricerca pubblicata in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.