Señal de radio de mil millones de años descubierta en una galaxia muy lejana – Ciencia

Los astrónomos de la Universidad McGill en Canadá y el Instituto Indio de Ciencias (IISc) usaron datos del Radiotelescopio Gigante de Ondas Metálicas (GMRT) para detectar una señal de radio que se origina en hidrógeno atómico en una galaxia extremadamente distante.

La distancia astronómica a la que se captó dicha señal. es el más grande registrado hasta ahora por un amplio margen. También se cree que existió la galaxia de la que se originó la señal. cuando el universo tenía solo 4.900 millones de añoslo que hace que la fuente de la señal de radio tenga un récord de 8.800 millones de años.

Comprender la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo requiere estudiar la evolución del hidrógeno atómico en diferentes épocas cosmológicas. el hidrógeno atómico es el combustible básico necesario para la formación de estrellas en una galaxia. Cuando el gas ionizado caliente del medio circundante de una galaxia cae sobre la galaxia, se enfría y forma hidrógeno atómico, que luego se convierte en hidrógeno molecular y eventualmente conduce a la formación de estrellas.

El hidrógeno atómico emite ondas de radio de 21 cm de longitud de onda, que pueden detectarse utilizando radiotelescopios de baja frecuencia, como es el caso del GMRT. La emisión de 21 cm es un identificador directo de la existencia de gas atómico en las galaxiaspero extremadamente débil y casi imposible de detectar en una galaxia lejana con la gran mayoría de los telescopios actuales.

Hasta ahora, la galaxia más distante detectada usando la emisión de 21 cm estaba en el corrimiento al rojo z=0.376que, en tiempo retrospectivo -el tiempo transcurrido entre el descubrimiento de la señal y su emisión original- corresponde a 4.100 millones de años. Cabe señalar que el corrimiento al rojo representa el cambio en la longitud de onda de la señal, dependiendo de la ubicación y el movimiento del objeto; un valor z mayor indica un objeto más distante.

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Usando datos del GMRT, el equipo de científicos pudo detectar una señal de radio del hidrógeno atómico en un galaxia distante con corrimiento al rojo z = 1.29.

En las conclusiones del estudio, publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomy Society, se dice que debido a la inmensa distancia de la galaxia, la línea de emisión de 21 cm cambió a 48 cm en el momento en que la señal viajó desde la fuente hasta el telescopio. La señal detectada por los astrónomos fue emitida desde esta galaxia cuando el universo tenía solo 4.900 millones de añoso sea, en otras palabras, la fuente tiene 8.800 millones de años.

El descubrimiento fue posible gracias a un fenómeno llamado lente gravitacional, en el que la luz emitida por la fuente se desvía debido a la presencia de otro cuerpo masivo, como una galaxia elíptica de tipo primitivo, entre la galaxia objetivo y el observador, lo que resulta en la «ampliación» de la señal. «En este caso específico, el aumento de la señal fue aproximadamente un factor de 30, lo que nos permitió ver a través del universo distante corrido hacia el rojo», explica Nirupam Roy, uno de los autores del estudio, citado en el comunicado de prensa publicado por el Instituto Indio de Ciencias. (IISc).

El equipo también señaló que la masa atómica del hidrógeno en esta galaxia en particular es casi el doble de la masa estelar. Estos resultados demuestran la viabilidad de observar el gas atómico de las galaxias a distancias cosmológicas en sistemas de lentes similares con una cantidad modesta de tiempo de observación. También abre nuevas posibilidades para investigar la evolución cósmica del gas neutro con radiotelescopios de baja frecuencia, que existen o existirán en un futuro próximo.

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Sobre todo, la detección de este tipo de señales de radio de registro también deja la posibilidad de unausa los mismos recursos para explorar los misterios del universo primitivo con más profundidad.

Cabe recordar que a finales de 2022 se inició oficialmente la construcción del Observatorio Square Kilometer Array (SKAO), que pretende ser el radiotelescopio más avanzado del mundo. El SKAO será compuesto por 197 platos y unas 130.000 antenas, estando distribuidos por Australia y Sudáfrica. Tu cerebro se está construyendo en el Reino Unido. En Australia se construirá el telescopio SKA-Low y en Sudáfrica se construirá el Ska-Mid.

Ver en la galería imágenes del lugar y conceptos de SKAO

En la primera fase en Sudáfrica, se agregarán 133 platos del SKA a los 64 existentes del telescopio precursor MeerKAT, para formar un instrumento de frecuencia media. En Australia se está construyendo el sistema de baja frecuencia, que consta de 131.072 antenas moldeadas en forma de árbol de Navidad, lo que permite a los dos telescopios cubrir una gran área de radiofrecuencias.. Los telescopios deberán funcionar con energía e infraestructura de fibra óptica. Varios países contribuirán al proyecto, incluidos Italia, España, Sudáfrica, Reino Unido, China y otros.

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