Ученые обнаружили загадочную радиоволну, которая возникла почти в девяти миллиардах световых лет от Земли. К разочарованию охотников за инопланетянами, это не является признаком того, что иноземный разум пытается связаться с землянами из другого уголка вселенной.
На самом деле, как выяснили космологи из Индийского института науки и Университета Макгилла, 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.
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. 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.
«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», - пояснили ученые.
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. 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», - подытожили исследователи.
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/151612-uchenye-raskryvayut-istochnik-zagadochnoj-volny-poslannoj-s-rasstoyaniya-9-milliardov-svetovykh-let
Обозрение "Terra & Comp".
