ทีมนักวิจัยจากแคนาดาและอินเดียใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Giant Metrewave (GMRT) บันทึก
อะตอมไฮโดรเจนปล่อยคลื่นวิทยุออกมาด้วยความยาวคลื่น 21cm ซึ่งสามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่ต่ำ เช่น GMRT การปล่อยคลื่นวิทยุดังกล่าวเป็นสัญญาณที่แม่นยำที่สุดที่บ่งชี้ว่ามีก๊าซปรมาณูอยู่ในกาแลคซี อย่างไรก็ตาม สัญญาณวิทยุนี้อ่อนมาก ดังนั้นระยะทางที่สามารถสังเกตการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนจึงมีจำกัด
รูปภาพของสัญญาณอะตอมไฮโดรเจน สเปกตรัมและเลนส์โน้มถ่วงในภาพฮับเบิล (ขวา) ภาพ: Chakraborty & Roy, GMRT/NCRA-TIFR (ซ้ายและกลาง), ESA/NASA HST และ eHST/STScI/CADC (ขวา)
กาแล็กซีที่ไกลที่สุดที่ค้นพบจนถึงตอนนี้โดยใช้การแผ่รังสีที่ระยะ 21 ซม. มีการเลื่อนไปทางสีแดง z = 0.376 ซึ่งสอดคล้องกับประมาณ 4.1 พันล้านปีแสงที่เดินทางโดยควอนตัมการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
นักวิจัยพบว่าการใช้ GMRTสัญญาณวิทยุจากอะตอมไฮโดรเจนในดาราจักรอันไกลโพ้นที่มี redshift z= 1.29 สิ่งนี้สอดคล้องกับอายุของเอกภพประมาณ 4.9 พันล้านปี และสัญญาณเดินทางในเส้นทาง 8.8 พันล้านปี
เนื่องจากระยะทางมหาศาลไปยังกาแลคซี เส้นการแผ่รังสีที่ยาว 21 ซม. จึงเปลี่ยนเป็นสีแดงถึง 48 ซม. ตามเวลาที่สัญญาณเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปยังกล้องโทรทรรศน์
Arnab Chakraborty นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้เขียนร่วมศึกษา
การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้เพราะนักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าเลนส์โน้มถ่วง สรุป นี่เป็นปรากฏการณ์ที่แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดงอเนื่องจากการมีอยู่ของวัตถุขนาดใหญ่อีกก้อนหนึ่ง ส่งผลให้เกิดสัญญาณ "เพิ่มขึ้น" อย่างมีประสิทธิภาพ การปล่อยก๊าซไฮโดรเจนในการศึกษานี้เพิ่มขึ้นประมาณ 30 เท่า
การขยายสัญญาณเส้น 21 ซม. โดยเลนส์ความโน้มถ่วง ภาพ: Swadha Pardesi
ไฮโดรเจนปรมาณูเป็นเชื้อเพลิงหลักที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ในดาราจักร ดังนั้น การสังเกตการแผ่รังสีของเส้น 21 ซม. ในยุคต่างๆ จึงมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของดาราจักร
อ่านเพิ่มเติม:
เปลวไฟระดับ X ที่แข็งแกร่งที่สุดเกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์
ดูผลของการปะทะกันในปี 1181 ของดาวสองดวง
บลาซาร์ซึ่งถูกค้นพบเมื่อ 20 ปีที่แล้วกลายเป็นวัตถุสุดโต่ง