CHIME 望远镜探测到 90 亿年前的氢光
一个国际团队发现了来自氢的微弱射电辉光,这种辉光已有大约 90 亿年的历史,为研究不断膨胀的宇宙提供了一种新方法。这一测定是由加拿大氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜做出的。
研究人员,包括班加罗尔拉曼研究所 (RRI) 的科学家,检测到了宇宙大约 50 亿岁时的信号。 CHIME 首次仅使用自己的数据测量氢,而没有将观测结果与其他望远镜的星系调查结合起来。
CHIME检测到遥远的氢信号
氢是宇宙中最常见的元素,是形成恒星的原材料。通过探测其微弱的射电辉光,研究人员可以研究物质在宇宙历史早期是如何分布的。
多伦多大学博士后研究员阿纳布·查克拉博蒂(Arnab Chakraborty)最先报告了这一发现,他表示,这项测量提供了一种研究太空的新方法。
此前,CHIME 必须将其观测结果与星系巡天联系起来。这些巡天探测来自星系的光,但成本更高,而且只覆盖适合恒星形成的区域。
相反,CHIME 可以绘制氢发出的共享无线电辉光图。这使得研究人员能够研究更大区域的物质以及更早的宇宙历史。
一种新方法可以探测暗能量
这一发现还可以帮助科学家研究暗能量,一种被认为推动宇宙快速膨胀的神秘力量。
关于暗能量的本质,科学家们有着相互竞争的理论。因此,独立于 CHIME 的测量可能提供另一种方法来检验这些理论。
CHIME 的首席研究员 Mark Halpern 将该技术描述为一种太空探索的新方法。他还指出,该工具是由加拿大人设计、建造和资助的。
该研究发表在《天体物理学杂志》上,使用了 2019 年收集的 94 天的观测结果。
研究人员多年来对数据进行了筛选
氢信号非常微弱,被太空、人类技术和望远镜本身的噪音所掩盖。因此,研究人员开发了新的信号隔离数据处理方法。
研究小组对这一结果进行了一年多的测试,才确认它来自外太空。
拉曼研究所副教授、该研究的合著者 Saurabh Singh 表示,CHIME 每天都会以无线电波长对天空进行观测。
该望远镜没有移动部件,可以进行高精度测量,使研究人员能够详细记录射电天空。
氢揭示了宇宙的演化
在另一篇附带论文中,研究人员研究了信号揭示的氢本身的情况。
他们的数据显示,在研究期间,宇宙中大约 2% 的氢处于中性原子形式。结果与其他指标大致一致。
通过研究氢的分布和分组方式,科学家还可以研究星系是如何形成和演化的。
当前大小仅代表可用 CHIME 数据的一小部分。研究人员现在已经进行了近七年的观察,并正在努力将他们的分析进一步扩展到太空历史。
下一阶段将针对宇宙大约三十亿岁的早期阶段,这可能为了解物质如何随着宇宙膨胀而演化提供另一个窗口。