Der Hauptbaustein des Universums ist Wasserstoff. Die Art der Existenz eines Objekts, ob auf seinen geladenen Kern reduziert oder zu einem Molekül komprimiert, kann viel über die Eigenschaften des Universums im größten Maßstab verraten.
Wo immer dieses Element zu finden ist, sind Astronomen daher besonders daran interessiert, Signale von ihm zu finden.
Für die Lichtsignatur von ungeladenem atomarem Wasserstoff wurde eine größere Entfernung von der Erde als üblich gemessen.
Das 8,8 Milliarden Jahre alte Signal wurde vom Giant Meter Wave Radio Telescope (GMRT) in Indien entdeckt.
Dies gibt uns ein faszinierendes Fenster zu einigen der frühesten Momente im Universum, das heute auf ein Alter von etwa 13,8 Milliarden Jahren geschätzt wird.
Laut dem kanadischen Kosmologen Arnab Chakraborty von der McGill University produzieren Galaxien viele Arten von Radiostrahlung. Das fragliche Signal wurde bisher nur von einer nahe gelegenen Galaxie aufgezeichnet, was unser Verständnis auf Galaxien beschränkt, die näher an der Erde liegen.
Atomarer Wasserstoff sendet in diesem Beispiel eine Lichtwelle mit einer Wellenlänge von 21 Zentimetern als Funksignal aus. Die bisherige Rekord-Wiederkehrzeit betrug nur 4.4 Milliarden Jahre, wodurch lange Wellen aus der Ferne schwer zu erkennen sind, da sie weder extrem stark noch lichtintensiv sind.
Die 21 Zentimeter lange Emissionslinie wurde durch die Ausdehnung des Weltraums aufgrund der großen Entfernung, die sie zurücklegte, auf 48 Zentimeter gestreckt, bevor sie von GMRT erfasst wurde, einem Phänomen, das als Rotverschiebung des Lichts bekannt ist.
Das Signal wurde vom Team mithilfe von Gravitationslinsen entdeckt und stammt von der fernen Sternentstehungsgalaxie SDSSJ0826+5630. Das Licht wird durch Gravitationslinsen verstärkt, was auftritt, wenn ein großes Objekt zwischen unseren Teleskopen und der ursprünglichen Lichtquelle das Licht krümmt, während es sich um sie herum bewegt.
Laut dem Astrophysiker Nirupam Roy vom Indian Institute of Science „wird das Signal in diesem speziellen Szenario durch die Anwesenheit eines anderen massiven Objekts, einer anderen Galaxie, zwischen dem Ziel und dem Beobachter verzerrt.
„Das vergrößert das Signal effektiv um das 30-fache und macht es für das Teleskop sichtbar.“
Die Ergebnisse dieser Studie lassen Astronomen hoffen, dass bald weitere ähnliche Beobachtungen gemacht werden, da bisher unerreichbare Entfernungen und Rückverfolgungszeiträume nun sehr gut möglich sind. Natürlich, wenn alles passt.
Heißes, ionisiertes Gas aus der Umgebung einer Galaxie beginnt, in die Galaxie zu fallen, kühlt sich auf dem Weg ab und bildet atomaren Wasserstoff. Schließlich verwandelt es sich in molekularen Wasserstoff und Sterne.
Da wir so weit in der Zeit zurückgehen können, können wir mehr über die frühe Entstehung unserer eigenen Galaxie erfahren, und Astronomen können das frühe Verhalten des Universums besser erfassen.
Diese jüngsten Entdeckungen "bieten faszinierende neue Möglichkeiten, die kosmische Entwicklung von neutralem Gas mit aktuellen und kommenden Niederfrequenz-Radioteleskopen in naher Zukunft zu untersuchen", heißt es in der veröffentlichten Studie der Forscher.
Quelle: sciencealert – academic.oup.com/mnras/article/519/3/4074/6958817
Günceleme: 21/01/2023 13:50
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