Линии водорода пойманы из глубокого космоса
Водород - самый распространенный элемент в космосе. Его характерное радиоизлучение с длиной волны около 21 сантиметра помогает астрономам не только исследовать свойства межзвездного вещества, но и структуру Вселенной. Однако до сих пор слабый сигнал от космической паутины можно было измерить только в радиусе нескольких миллиардов световых лет. Теперь новый метод обнаруживает это излучение на гораздо больших расстояниях.
Вместо измерения отдельных галактик Цзы-Чинг Чанг из Канадского института теоретической астрофизики в Торонто и ее коллеги собрали совокупное радиоизлучение тысяч галактик. Сначала ученые удалили из данных все источники помех, как космические, так и земные, и использовали оставшиеся радиосигналы для создания трехмерной карты, показывающей интенсивность 21-сантиметровой линии, которую они искали.
Показанное излучение происходит от газообразного водорода в объеме пространства с красным смещением от 0,53 до 1,12, что эквивалентно примерно пяти-восьми миллиардам световых лет от нас. Сравнение карты с положением 10 000 слабых галактик, обнаруженных в других диапазонах длин волн, подтвердило, что Чанг и ее команда действительно обнаружили газ в галактиках или вблизи них.
После этой первой демонстрации авторы уверены, что их техника в будущем позволит детально исследовать крупномасштабные структуры во Вселенной - то есть распределение галактик в масштабе миллиардов световых лет - на этих красные смещения.
Наблюдение за 21-сантиметровой линией при красных смещениях от 0,5 до 2,5 также должно дать ценную информацию о темной энергии. Многие ученые обвиняют последнее в ускоренном расширении Вселенной; говорят, что почти три четверти массы и энергии во Вселенной приходится на них. Благодаря новым данным можно проверить различные космологические модели и уточнить природу темной материи.