Сигнал сквозь 9 миллиардов лет. Радиотелескоп CHIME впервые зафиксировал слабое излучение древнего водорода
Астрономы с помощью канадского радиотелескопа CHIME впервые успешно выделили и зафиксировали чрезвычайно слабый радиосигнал от нейтрального водорода, проделавшего путь в 9 миллиардов лет.
Исследователям удалось зафиксировать и подтвердить чрезвычайно слабый радиосигнал возрастом около 9 миллиардов лет, излучаемый нейтральным водородом. Это открытие позволяет ученым по-новому взглянуть на распределение материи в пространстве и приблизиться к пониманию природы темной энергии, управляющей ускоренным расширением космоса.
Водород является самым распространенным элементом во Вселенной и фундаментальным сырьем для рождения звезд. Его едва уловимое радиоизлучение служит своеобразным космическим маяком. До сих пор для изучения крупномасштабной структуры Вселенной астрономам приходилось сопоставлять данные радионаблюдений с дорогостоящими оптическими обзорами галактик, охватывающих лишь ограниченные и плотные участки. Уникальность проекта CHIME состоит в том, что телескоп способен напрямую измерять общее суммарное излучение водорода, охватывая колоссальные объемы пространства при значительно меньших затратах.
Чтобы выделить этот крошечный сигнал на фоне мощных техногенных помех, шумов самой галактики и шумов аппаратуры, ученым понадобилось разработать новые методы математической обработки данных. Более года команда тщательно тестировала полученные результаты, проверяя каждую деталь, прежде чем окончательно убедиться в их подлинности. Анализ показал, что около 2% всего водорода в исследуемый период находилось в нейтральной атомной форме, что полностью согласуется с современными космологическими моделями.
Полученные данные базируются только на начальном массиве информации — результатах 94 ночей наблюдений, собранных еще в 2019 году. В настоящее время исследовательская группа располагает данными за почти семь лет непрерывных наблюдений и планирует адаптировать методику для изучения еще более ранних этапов космической истории, когда возраст Вселенной составлял всего 3 миллиарда лет.
Успешная практическая реализация этого метода открывает новые горизонты для проверки фундаментальных физических теорий и разгадки тайн эволюции галактик.