기록적인 거리에서 포착된 수소 신호: 80억 광년 이상 이동

GMRT(Giant Metrewave Radio Telescope)를 사용하는 캐나다와 인도 연구팀이 기록했습니다.

먼 은하계의 근원지로부터 88억 광년을 이동한 21cm 무선선 또는 중성수소선의 방출입니다.

원자수소는 파장 21의 전파를 방출한다.cm는 GMRT와 같은 저주파 전파 망원경을 사용하여 감지할 수 있습니다. 이러한 전파 방출은 은하계에 원자 가스가 존재함을 나타내는 가장 정확한 신호입니다. 그러나 이 무선 신호는 매우 약하기 때문에 수소선 방출을 관찰할 수 있는 거리가 제한되어 있습니다. 

원자 수소 신호, 스펙트럼의 이미지허블 이미지의 중력 렌즈 (오른쪽). 이미지: 차크라보르티 & Roy, GMRT/NCRA-TIFR(왼쪽 및 중앙), ESA/NASA HST 및 eHST/STScI/CADC(오른쪽)

지금까지 발견된 가장 먼 은하21cm 방사선을 사용하면 적색편이 z = 0.376이 나타납니다. 이는 전자기 방사선 양자가 이동한 약 41억 광년에 해당합니다. 

연구원들은 GMRT를 사용하여적색편이 z= 1.29인 멀리 떨어진 은하에 있는 원자 수소로부터의 무선 신호. 이는 우주의 나이 약 49억년에 해당하며, 신호는 88억년의 경로를 이동했다.

은하까지의 엄청난 거리로 인해 21cm 길이의 방출선은 신호가 소스에서 망원경으로 이동할 때 48cm로 적색편이되었습니다.

Arnab Chakraborty, 천체 물리학자 및 연구 공동 저자

이 발견은 다음과 같은 덕분에 가능해졌습니다.연구진은 중력 렌즈 현상에 주목했습니다. 요약하자면, 이는 광원에서 방출되는 빛이 또 다른 거대한 물체의 존재로 인해 구부러져 사실상 신호가 "증가되는" 현상입니다. 연구에서 수소선 방출은 약 30배 증폭되었습니다. 

중력 렌즈에 의한 21cm 라인 신호의 증폭. 이미지: Swadha Pardesi

원자 수소는 은하계에서 별 형성에 필요한 주요 연료입니다. 따라서 서로 다른 에포크에서 21cm 선의 방출을 관찰하는 것은 은하의 진화를 이해하는 데 중요합니다.

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