Πολύ παρόμοια με τη συσσώρευση εικόνων αστρονομίας για να επιτευχθεί καλύτερη εικόνα, οι ερευνητές από το Διεθνές Κέντρο Έρευνας για την Αστρονομία Ραδιοφώνου (ICRAR) χρησιμοποιούν νέες μεθόδους που θα μας δώσουν μια πιο ξεκάθαρη ματιά στην ιστορία του Σύμπαντος. Μέσω δεδομένων που λαμβάνονται με την επόμενη γενιά ραδιοτηλεσκοπίων όπως το Square Kilometer Array (SKA), επιστήμονες όπως η Jacinta Delhaize μπορούν να «συσσωρεύσουν» γαλαξιακά σήματα μαζικά για να μελετήσουν μια από τις πιο σημαντικές ιδιότητές τους… πόση ποσότητα αερίου υδρογόνου υπάρχει.
Η διερεύνηση του κόσμου με τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί ουσιαστικά μια μηχανή χρόνου. Οι αστρονόμοι μπορούν να κοιτάξουν πίσω το Σύμπαν όπως εμφανίστηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Συγκρίνοντας το παρόν με το παρελθόν, μπορούν να χαρτογραφήσουν την ιστορία του. Μπορούμε να δούμε πώς τα πράγματα έχουν αλλάξει με την πάροδο των χρόνων και εικάζουμε για την προέλευση και το μέλλον της απεραντοσύνης του χώρου και όλων των θαυμάτων του.
«Οι μακρινοί, νεότεροι, οι γαλαξίες φαίνονται πολύ διαφορετικοί από τους κοντινούς γαλαξίες, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν αλλάξει ή εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Delhaize. «Η πρόκληση είναι να δοκιμάσουμε και να καταλάβουμε ποιες φυσικές ιδιότητες μέσα στον γαλαξία έχουν αλλάξει και πώς και γιατί συνέβη αυτό».
Σύμφωνα με τον Delhaize, μια ζωτική ένδειξη για την επίλυση του γρίφου βρίσκεται στο αέριο υδρογόνο. Κατανοώντας πόσο μεγάλο μέρος των γαλαξιών θα μας βοηθήσει να χαρτογραφήσουμε την ιστορία τους.
«Το υδρογόνο είναι το δομικό στοιχείο του Σύμπαντος, είναι αυτό από το οποίο σχηματίζονται τα αστέρια και τι κρατά έναν γαλαξία« ζωντανό »», δήλωσε ο Delhaize.
«Οι γαλαξίες στο παρελθόν σχημάτισαν αστέρια με πολύ πιο γρήγορο ρυθμό από τους γαλαξίες τώρα. Πιστεύουμε ότι οι παλαιοί γαλαξίες είχαν περισσότερο υδρογόνο και γι 'αυτό ο ρυθμός σχηματισμού των αστεριών τους είναι υψηλότερος. "
Όσον αφορά τους απομακρυσμένους γαλαξίες, δεν εγκαταλείπουν τις πληροφορίες τους εύκολα. Παρόλα αυτά, ήταν καθήκον που η Delhaize και οι επόπτες της ήταν αποφασισμένες να τηρήσουν. Τα αχνά ραδιοσήματα του αερίου υδρογόνου ήταν σχεδόν αδύνατο να εντοπιστούν, αλλά η νέα μέθοδος στοίβαξης επέτρεψε στην ομάδα να συλλέξει αρκετά δεδομένα για την έρευνά της. Συνδυάζοντας τα αδύναμα σήματα χιλιάδων γαλαξιών, ο Delhaize στη συνέχεια «στοίβαξε» για να δημιουργήσει ένα ισχυρότερο, μέσο όρο σήμα,
«Αυτό που προσπαθούμε να επιτύχουμε με τη στοίβαξη είναι σαν να εντοπίζουμε έναν αμυδρό ψίθυρο σε ένα δωμάτιο γεμάτο από ανθρώπους που φωνάζουν», δήλωσε ο Delhaize. «Όταν συνδυάζετε χιλιάδες ψίθυρους, ακούτε μια κραυγή που μπορείτε να ακούσετε πάνω από ένα θορυβώδες δωμάτιο, όπως συνδυάζοντας το ραδιόφωνο από χιλιάδες γαλαξίες για να τα εντοπίσετε πάνω από το φόντο».
Ωστόσο, δεν ήταν μια αργή διαδικασία. Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με το Τηλεσκόπιο Parkes Radio CSIRO για 87 ώρες και εξέτασαν μια μεγάλη περιοχή γαλαξιακού τοπίου. Η δουλειά τους συγκέντρωσε σήματα από υδρογόνο σε ένα τεράστιο χώρο και επέστρεψε πάνω από δύο δισεκατομμύρια χρόνια.
«Το τηλεσκόπιο Parkes βλέπει ταυτόχρονα ένα μεγάλο τμήμα του ουρανού, οπότε ήταν γρήγορο να ερευνήσουμε το μεγάλο πεδίο που επιλέξαμε για τη μελέτη μας», δήλωσε ο αναπληρωτής διευθυντής της ICRAR και ο επόπτης της Jacinta, καθηγητής Lister Staveley-Smith.
Συγκέντρωση μιας σαφέστερης εικόνας του Σύμπαντος από το ICRAR στο Vimeo.
Όπως εξηγεί ο Delhaize, η παρατήρηση ενός τόσο μεγάλου όγκου χώρου σημαίνει ακριβέστερους υπολογισμούς της μέσης ποσότητας αερίου υδρογόνου που υπάρχει σε συγκεκριμένους γαλαξίες σε μια ορισμένη απόσταση από τη Γη. Αυτές οι αναγνώσεις αντιστοιχούν σε μια δεδομένη περίοδο στην ιστορία του Σύμπαντος. Με αυτά τα δεδομένα, μπορούν να δημιουργηθούν προσομοιώσεις για να απεικονίσουν την εξέλιξη του Σύμπαντος και να μας δώσουν μια καλύτερη κατανόηση του πώς οι γαλαξίες σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν με την πάροδο του χρόνου. Αυτό που είναι ακόμα πιο εντυπωσιακό είναι ότι τα τηλεσκόπια επόμενης γενιάς όπως το διεθνές Square Kilometer Array (SKA) και το Αυστραλιανό SKA Pathfinder (ASKAP) του CSIRO θα μπορούν να παρατηρήσουν ακόμη μεγαλύτερους όγκους του Σύμπαντος με υψηλότερη ανάλυση.
«Αυτό τους καθιστά γρήγορους, ακριβείς και τέλειους για να μελετήσουν το μακρινό Σύμπαν. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνική στοίβαξης για να βγάλουμε κάθε τελευταίο κομμάτι πολύτιμων πληροφοριών από τις παρατηρήσεις τους », δήλωσε ο Delhaize. «Φέρτε το ASKAP και το SKA!».
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Διεθνές Κέντρο Έρευνας για τη Ραδιοαστρονομία.
