Учени разкриха причината за мистериозен радиосигнал от 9 милиарда светлинни години

Учени са открили мистериозна радиовълна, която е тръгнала на девет милиарда светлинни години от Земята.

Но преди да се развълнувате, това не е знак, че извънземни се опитват да се свържат с нас от друго кътче на Вселената.

Вместо това космолозите от Индийския научен институт и университета Макгил казват, че сигналът е бил излъчен от звездообразуваща галактика преди 8,8 милиарда години.

Характеристиките на сигнала показват, че идва от водороден газ в далечна галактика, наречена „SDSSJ0826+5630“.

Въпросната радиовълна е уловена от Giant Metrewave Radio Telescope в Пуна (на снимката), Индия, и има дължина на вълната 48 cm

„Това е еквивалентно на поглед назад към време от 8,8 милиарда години“, каза д-р Арнаб Чакраборти от университета Макгил.

Водородът представлява голям интерес за физиците, тъй като е най-простият елемент и един от основните градивни елементи на Вселената.

След Големия взрив, преди около 13,8 милиарда години, водородът се разпространява във Вселената под формата на мъгла, от която са се образували първите звезди и галактики.

Учените винаги търсят вълни, които могат да бъдат проследени до този ранен водород, за да открият повече за формирането на Вселената.

Въпросната радиовълна е уловена от Giant Metrewave Radio Telescope в Пуна, Индия, и има дължина на вълната 48 см.

Изследователи от Монреал, Канада и Бангалор, Индия обаче са стигнали до заключението, че този конкретен радиосигнал вече е оживял с дължина на вълната от 21 см.

Неутралните водородни атоми излъчват вълни с характерна дължина на вълната 21 cm и честота 1420 MHz.

Това им позволява да пробиват облаци прах и да покриват големи разстояния във вселената, някои от които в крайна сметка са открити от учени от Земята.

Но докато това лъчение пътува през разширяващото се пространство, неговата дължина на вълната се разтяга и честотата му намалява, чрез това, което е известно като „червено изместване“.

Червеното отместване позволява на учените да изчислят колко време е изминало от излъчването на вълната, което в този случай е било, когато нашата галактика е била само на 4,9 милиарда години.

При гравитационни лещи гравитацията на масивен обект усилва електромагнитното излъчване. Масивни обекти като галактики карат пространство-времето да се огъва около тях и ако са на пътя на светлинните лъчи, лъчите ще трябва да поемат по различни пътища, за да се огъват и около тях. След това лъчите се събират от другата страна като един фокусиран лъч

Известно е, че трудно се откриват признаци на водород във външните граници на Вселената.

Вълните, произведени от водородни атоми, често имат дълги, нискоенергийни дължини на вълните, което ги прави малко вероятно да оцелеят при дългото пътуване до нашите телескопи.

Към днешна дата това беше най-старата емисия на водород, откривана някога 4,4 милиарда години възраст или стар

Но този последен сигнал се възползва от феномен, наречен „гравитационна леща“, който фокусира лъчите и позволява те да бъдат открити.

Теорията на относителността на Алберт Айнщайн гласи, че гравитацията не е сила, а по-скоро деформация в пространство-времето поради наличието на маса или енергия.

Ако мислите за удълженото листо като пространство-време, а динята като представяне на маса, тогава пускането на динята върху листа ще накара последното да се извие около него.

В резултат на това тела с по-малка маса се движат към по-плътното тяло по тази крива и това се проявява под формата на гравитационна сила.

Колкото по-голям е обектът, например звезда, черна дупка или галактика, толкова повече се изкривяват пространство-времето и толкова по-силно е неговото гравитационно привличане.

Светлината също се влияе от това огъване, тъй като масивният обект по пътя си кара всеки лъч да поеме по различен път и да се огъва около него.

След това всички лъчи се събират в един фокусиран лъч от другата страна на обекта, който лесно се открива с телескопи.

Съавторът д-р Нирупам Рой от Индийския научен институт каза: „Гравитационните лещи усилват сигнала, идващ от далечен обект, за да ни помогнат да погледнем в ранната вселена.

„В този конкретен случай сигналът е изкривен, защото има друг масивен обект, друга галактика, между целта и наблюдателя“, каза съавторът д-р Нирупам Рой. Това ефективно увеличава сигнала с коефициент 30, което позволява на телескопа да го улови. На снимката: Изображение на галактика на преден план, заснето от космическия телескоп Хъбъл, приближаващо светлината от SDSSJ0826+5630

В този конкретен случай сигналът се изкривява от присъствието на друг масивен обект, друга галактика, между целта и наблюдателя.

Това ефективно увеличава сигнала с коефициент 30, което позволява на телескопа да го улови.

Физиците са успели да съберат информация за водородния газ в галактиката източник от сигнала.

В своя документ, публикуван този месец в Месечни известия на Кралското астрономическо дружествоТе казват, че атомната маса на газа в SDSSJ0826+5630 е около два пъти атомната маса на звездите, видими от Земята.

Те също така се надяват, че откриването на такава древна емисия на водород означава, че на хоризонта може да има още нещо и води до по-добро разбиране на Вселената.

„Една галактика излъчва различни видове радиосигнали“, каза д-р Чакраборти.

Досега беше възможно да се улови този конкретен сигнал само от близка галактика, което ограничава познанията ни за онези галактики, които са най-близо до Земята.

Но с помощта на естествено срещащо се явление, наречено гравитационна леща, можем да уловим слаб сигнал от рекордно разстояние.

Това ще ни помогне да разберем формирането на галактики на много по-големи разстояния от Земята.