天文學(xué)家探測(cè)到來(lái)自最遙遠(yuǎn)星系的無(wú)線電信號(hào)

2025-12-10 14:01:15 分類：知識(shí) 閱讀(9)

顯示從不同距離的星系探測(cè)無(wú)線電波的插圖。（圖片來(lái)源：Swadha Pardesi）

被稱為“愛因斯坦十字架”的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡圖像顯示了來(lái)自遙遠(yuǎn)類星體的光，因?yàn)樗桓浇牡阶噪娦?strong>杭州外圍（外圍預(yù)約）外圍女聯(lián)系方式（微信189-4469-7302）一二線熱門城市上門星系彎曲，充當(dāng)引力透鏡。最遙（圖片來(lái)源：NASA/ESA/STSci）
（神秘的遠(yuǎn)星地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（作者：羅伯特·李）：探測(cè)到來(lái)自最遙遠(yuǎn)星系的特殊無(wú)線電波長(zhǎng)意味著天文學(xué)家可能已經(jīng)準(zhǔn)備好研究最早的恒星是如何形成的。
天文學(xué)家已經(jīng)探測(cè)到來(lái)自最遙遠(yuǎn)星系的無(wú)線無(wú)線電信號(hào)。
該信號(hào)是天文探測(cè)在稱為“21厘米線”或“氫線”的特殊且重要的波長(zhǎng)下檢測(cè)到的，該波長(zhǎng)由中性氫原子發(fā)射。學(xué)家系印度的到自電信巨型米波射電望遠(yuǎn)鏡從如此遙遠(yuǎn)的星系探測(cè)到氫線 - 因此在宇宙中如此之早 - 可能意味著天文學(xué)家準(zhǔn)備開始研究最早的恒星和星系的形成。
來(lái)自恒星形成星系SDSSJ0826 + 5630的最遙信號(hào)是在我們138億年前的星系只有49億年的時(shí)候發(fā)出的。該信號(hào)使天文學(xué)家能夠測(cè)量星系的遠(yuǎn)星杭州外圍（外圍預(yù)約）外圍女聯(lián)系方式（微信189-4469-7302）一二線熱門城市上門氣體含量，并發(fā)現(xiàn)它的無(wú)線質(zhì)量是早期星系可見恒星的兩倍。
星系在很寬的天文探測(cè)無(wú)線電波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射電磁輻射或光，但到目前為止，學(xué)家系21厘米波長(zhǎng)的到自電信無(wú)線電波只能從附近看到，因此是最近的星系源。
“這相當(dāng)于回顧了88億年的時(shí)間，”主要作者和麥吉爾大學(xué)物理系博士后宇宙學(xué)家Arnab Chakraborty在一份聲明中談到這一突破時(shí)說(shuō)。“一個(gè)星系發(fā)出不同類型的無(wú)線電信號(hào)。到目前為止，只能從附近的星系捕獲這種特殊信號(hào)，將我們的知識(shí)限制在離地球更近的星系上。
從更遙遠(yuǎn)的星系發(fā)現(xiàn)這些波長(zhǎng)的困難是由于這樣一個(gè)事實(shí)，即當(dāng)來(lái)自早期星系的電磁輻射傳播到地球很遠(yuǎn)的距離時(shí)，宇宙的膨脹會(huì)拉伸其波長(zhǎng)并導(dǎo)致其能量減少。這意味著地球上的望遠(yuǎn)鏡需要自然的推動(dòng)才能看到長(zhǎng)波長(zhǎng)，低能量的無(wú)線電波，如氫線信號(hào)。
然而，該團(tuán)隊(duì)能夠使用一種現(xiàn)象進(jìn)行破紀(jì)錄的探測(cè)，這種現(xiàn)象是廣義相對(duì)論的一部分，愛因斯坦的幾何引力理論于1915年首次提出。
引力是早期宇宙的窗口
廣義相對(duì)論認(rèn)為，質(zhì)量扭曲時(shí)空的物體類似于放置在拉伸橡膠板上的球在中心將其壓重，就像在那個(gè)類比中一樣，質(zhì)量越大，曲率越極端。
這意味著像黑洞或星系這樣巨大的物體會(huì)導(dǎo)致時(shí)空的極端曲率，就像保齡球會(huì)導(dǎo)致類比中橡膠板的極端曲率一樣。
這種時(shí)空彎曲導(dǎo)致光彎曲，因?yàn)樗?jīng)過(guò)質(zhì)量巨大的物體。當(dāng)質(zhì)量巨大的前景或透鏡物體位于觀察者和背景光源之間時(shí)，就會(huì)發(fā)生一種稱為引力透鏡的現(xiàn)象，導(dǎo)致來(lái)自背景物體的光彎曲并采取不同的路徑穿過(guò)和圍繞透鏡物體。這不僅可以使單個(gè)物體出現(xiàn)在天空中的多個(gè)點(diǎn)上，而且還可以具有放大這種光線的效果。
在SDSSJ0826+5630的情況下，無(wú)線電波信號(hào)被早期星系之間的另一個(gè)星系放大，作為透鏡體。“這有效地導(dǎo)致信號(hào)放大30倍，允許望遠(yuǎn)鏡拾取它，”印度科學(xué)研究所物理系的共同作者和副教授Nirupam Roy說(shuō)。
天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，對(duì)來(lái)自這個(gè)早期星系的氫線信號(hào)的探測(cè)表明，在宇宙的早期時(shí)期觀測(cè)來(lái)自其他遙遠(yuǎn)星系的無(wú)線電信號(hào)是可行的。
這反過(guò)來(lái)可能開辟一種使用長(zhǎng)波長(zhǎng)射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)恒星和星系演化的新方法，以及早期宇宙如何演變成我們?cè)诋?dāng)前時(shí)代看到的宇宙。
該團(tuán)隊(duì)的研究在皇家天文學(xué)會(huì)月刊上發(fā)表的一篇論文中有詳細(xì)說(shuō)明。
相關(guān)：揭開早期宇宙的秘密：天文學(xué)家捕捉到來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的無(wú)線電信號(hào)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：恒星是如何在遙遠(yuǎn)的星系中形成的？長(zhǎng)期以來(lái)，天文學(xué)家們一直試圖通過(guò)探測(cè)附近星系發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。然而，星系離地球越遠(yuǎn)，這些信號(hào)就越弱，使得目前的射電望遠(yuǎn)鏡很難捕捉到。
現(xiàn)在，來(lái)自蒙特利爾和印度的研究人員從迄今為止最遙遠(yuǎn)的星系中捕捉到了一個(gè)特定波長(zhǎng)的無(wú)線電信號(hào)，被稱為21厘米線，使天文學(xué)家能夠窺探早期宇宙的秘密。在印度的巨型元波射電望遠(yuǎn)鏡的幫助下，這是第一次在如此大的距離上探測(cè)到這種類型的無(wú)線電信號(hào)。
"一個(gè)星系會(huì)發(fā)出不同種類的無(wú)線電信號(hào)。直到現(xiàn)在，我們只可能從附近的星系中捕捉到這種特殊的信號(hào)，將我們的知識(shí)限制在那些離地球較近的星系中，"麥吉爾大學(xué)博士后研究員Arnab Chakraborty說(shuō)，他由Matt Dobbs教授指導(dǎo)。
"但是多虧了一種自然發(fā)生的現(xiàn)象--引力透鏡的幫助，我們可以從破紀(jì)錄的距離捕捉到一個(gè)微弱的信號(hào)。這將有助于我們了解距離地球更遠(yuǎn)的星系的構(gòu)成。"
研究人員首次能夠探測(cè)到來(lái)自一個(gè)被稱為SDSSJ0826+5630的遙遠(yuǎn)的恒星形成星系的信號(hào)，并測(cè)量其氣體成分。研究人員觀察到這個(gè)特殊星系的氣體含量的原子質(zhì)量幾乎是我們可見的恒星質(zhì)量的兩倍。
研究小組檢測(cè)到的信號(hào)是從這個(gè)星系發(fā)出的，當(dāng)時(shí)宇宙只有49億年的歷史，使研究人員能夠一窺早期宇宙的秘密。在麥吉爾大學(xué)物理系研究宇宙學(xué)的Chakraborty說(shuō)："這相當(dāng)于回看了88億年的時(shí)間。
"引力透鏡放大了來(lái)自遙遠(yuǎn)物體的信號(hào)，幫助我們窺視早期宇宙。在這個(gè)特定的情況下，信號(hào)因目標(biāo)和觀察者之間存在另一個(gè)大質(zhì)量物體，即另一個(gè)星系而發(fā)生彎曲。"共同作者、印度科學(xué)研究所物理系副教授Nirupam Roy說(shuō)："這有效地導(dǎo)致信號(hào)放大了30倍，使望遠(yuǎn)鏡能夠接收到它。"
據(jù)研究人員稱，這些結(jié)果證明了用引力透鏡觀察類似情況下的遙遠(yuǎn)星系的可行性。它還為用現(xiàn)有的低頻射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)恒星和星系的宇宙演化提供了令人興奮的新機(jī)會(huì)。