الهيدروجين هو لبنة أساسية في الكون. سواء تم تجريده إلى جوهره المشحون أو مكدسًا في جزيء ، فإن طبيعة وجوده يمكن أن تخبرك كثيرًا عن ميزات الكون على أكبر المقاييس.
لهذا السبب ، يهتم علماء الفلك كثيرًا باكتشاف الإشارات من هذا العنصر ، أينما يمكن العثور عليها.
الآن تم قياس أثر الضوء على الهيدروجين الذري غير المشحون بعيدًا عن الأرض أكثر من أي وقت مضى ، بهامش ما. التقط التلسكوب الراديوي العملاق Metrewave (GMRT) في الهند إشارة بامتداد وقت المراجعة – الوقت بين انبعاث الضوء واكتشافه – هو 8.8 مليار سنة.
يعطينا هذا لمحة مثيرة عن بعض اللحظات الأولى في الكون ، والتي يقدر عمرها حاليًا بنحو 13.8 مليار سنة.
“تُصدر إحدى المجرات أنواعًا مختلفة من إشارات الراديو ،” يقول عالم الكونيات ارناب شاكرابورتيمن جامعة ماكجيل في كندا. “حتى الآن ، كان من الممكن فقط التقاط هذه الإشارة المعينة من مجرة قريبة ، مما يحد من معرفتنا بتلك المجرات الأقرب إلى الأرض.”
في هذه الحالة ، تكون الإشارة الراديوية المنبعثة من الهيدروجين الذري عبارة عن موجة ضوئية بطول 21 سم. الموجات الطويلة ليست نشطة للغاية ، ولا الضوء شديد ، مما يجعل من الصعب الكشف عن بعد ؛ ال وقت مراجعة السجل السابق بلغ 4.4 مليار سنة فقط.
نظرًا للمسافة الشاسعة التي قطعتها قبل أن يتم اعتراضها بواسطة GMRT ، فقد تم تمديد خط الانبعاث البالغ 21 سم من خلال توسيع المساحة إلى 48 سم ، وهي ظاهرة توصف بأنها الانزياح الأحمر من الضوء.
استخدم الفريق عدسة الجاذبية لاكتشاف الإشارة ، والتي تنشأ من مجرة تشكل نجوم بعيدة تسمى SDSSJ0826 + 5630. عدسة الجاذبية هي المكان الذي يتم فيه تكبير الضوء لأنه يتبع الفضاء المنحني المحيط بجسم ضخم يقع بين تلسكوباتنا والمصدر الأصلي ، ويعمل بشكل فعال كعدسة ضخمة.
“في هذه الحالة المحددة ، تنحني الإشارة بوجود جسم هائل آخر ، مجرة أخرى ، بين الهدف والمراقب ،” يقول عالم الفيزياء الفلكية نيروبام رويمن المعهد الهندي للعلوم.
“يؤدي هذا بشكل فعال إلى تكبير الإشارة بمعامل 30 ، مما يسمح للتلسكوب بالتقاطها.”
ستعطي نتائج هذه الدراسة علماء الفلك الأمل في أن يكونوا قادرين على إجراء ملاحظات أخرى مماثلة في المستقبل القريب: فالمسافات وأوقات الرجوع التي كانت في السابق خارج الحدود أصبحت الآن في حدود المعقول. إذا كانت النجوم محاذاة ، هذا هو.
يتشكل الهيدروجين الذري عندما يبدأ غاز مؤين ساخن من محيط المجرة في السقوط على المجرة ، ويبرد على طول الطريق. في النهاية ، يتحول إلى هيدروجين جزيئي ، ثم إلى نجوم.
إن القدرة على النظر إلى الوراء حتى الآن في الوقت المناسب يمكن أن تعلمنا المزيد عن كيفية تشكل مجرتنا في البداية ، بالإضافة إلى قيادة علماء الفلك نحو فهم أفضل لكيفية تصرف الكون عندما كان في بدايته.
هذه النتائج الأخيرة “ستفتح إمكانيات جديدة ومثيرة للتحقيق في التطور الكوني للغاز المحايد باستخدام التلسكوبات الراديوية منخفضة التردد الحالية والقادمة في المستقبل القريب ،” كتب الباحثون في بحثهم. ورقة منشورة.
تم نشر البحث في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
