Các nhà nghiên cứu đã chứng minh một kỹ thuật mới sẽ cung cấp một bức tranh rõ ràng hơn về lịch sử vũ trụ và được sử dụng với thế hệ kính viễn vọng vô tuyến tiếp theo như Square Kilometre Array (SKA).
Trong nghiên cứu được công bố hôm nay trên các Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, Ứng cử viên Tiến sĩ ICRAR Jacinta Delhaize đã nghiên cứu các thiên hà xa xôi để xác định một trong những tính chất quan trọng của chúng - bao nhiêu hydro chứa chúng - bằng cách xếp chồng các tín hiệu của chúng.
Khi các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng để nhìn vào không gian, họ có một cái nhìn thoáng qua về vũ trụ trong quá khứ, thường là hàng tỷ năm trước. Điều này cho phép họ so sánh trạng thái hiện tại của Vũ trụ với lịch sử của nó và lập bản đồ cách mà nó thay đổi theo thời gian, đưa ra manh mối về nguồn gốc và tương lai của nó.
Jacinta nghiên cứu các thiên hà xa xôi giống như những thiên hà được hiển thị trong hình ảnh này từ Kính viễn vọng Không gian Hubble, sử dụng kỹ thuật xếp chồng mới để thu thập thông tin chỉ có sẵn thông qua quan sát kính viễn vọng vô tuyến. Tín dụng: NASA, STScI và ESA.
Delhaize, trẻ hơn, các thiên hà trông rất khác với các thiên hà gần đó, điều đó có nghĩa là chúng đã thay đổi hoặc phát triển theo thời gian. Thử thách là thử và tìm ra những tính chất vật lý nào trong thiên hà đã thay đổi, và làm thế nào và tại sao điều này lại xảy ra.
Delhaize nói rằng một trong những mảnh ghép là khí hydro và bao nhiêu thiên hà chứa trong lịch sử của Vũ trụ.
Del Hydze là một khối xây dựng của Vũ trụ, nó là những gì các ngôi sao hình thành từ đó và những gì giữ cho một thiên hà ’sống, Huyền nói Delhaize.
Các thiên hà trong quá khứ hình thành sao với tốc độ nhanh hơn nhiều so với các thiên hà bây giờ. Chúng tôi nghĩ rằng các thiên hà trong quá khứ có nhiều hydro hơn và đó có thể là lý do khiến tốc độ hình thành sao của chúng cao hơn.
Delhaize và các giám sát viên của cô bắt đầu quan sát có bao nhiêu hydro trong các thiên hà xa xôi, nhưng tín hiệu vô tuyến mờ nhạt của khí hydro xa xôi này gần như không thể phát hiện trực tiếp. Đây là nơi mà kỹ thuật xếp chồng mới xuất hiện.
Để thu thập đủ dữ liệu cho nghiên cứu của mình, Delhaize đã kết hợp các tín hiệu yếu từ hàng ngàn thiên hà riêng lẻ, sắp xếp chúng để tạo ra tín hiệu trung bình mạnh, dễ nghiên cứu hơn.
Jacinta Delhaize với Kính viễn vọng vô tuyến CSIRO từ Parkes trong một trong những chuyến đi thu thập dữ liệu của cô. Tín dụng: Anita Redfern Nhiếp ảnh.
Những gì chúng tôi đang cố gắng đạt được với việc xếp chồng là giống như phát hiện một tiếng thì thầm mờ nhạt trong một căn phòng đầy tiếng người la hét, ông Delhaize nói. Khi bạn kết hợp với nhau hàng ngàn lời thì thầm, bạn sẽ nhận được một tiếng hét mà bạn có thể nghe thấy phía trên một căn phòng ồn ào, giống như kết hợp ánh sáng radio từ hàng ngàn thiên hà để phát hiện chúng phía trên nền.
Nghiên cứu đã sử dụng kính viễn vọng vô tuyến CSIRO Rush Parkes để khảo sát một phần lớn của bầu trời trong 87 giờ, thu thập tín hiệu từ hydro qua một khối lượng không gian chưa từng có và ngược thời gian lên tới hai tỷ năm.
Kính viễn vọng Parkes nhìn thấy một phần lớn của bầu trời cùng một lúc, vì vậy thật nhanh chóng để khảo sát lĩnh vực rộng lớn mà chúng tôi đã chọn cho nghiên cứu của mình, ông nói, Phó Giám đốc ICRAR và giám sát viên Jacinta Muff, Giáo sư Lister Staveley-Smith.
Delhaize cho biết quan sát một khối lượng không gian lớn như vậy có nghĩa là cô có thể tính toán chính xác lượng hydro trung bình trong các thiên hà ở một khoảng cách nhất định từ Trái đất, tương ứng với một giai đoạn cụ thể trong lịch sử Vũ trụ. Điều này cung cấp thông tin có thể được sử dụng trong các mô phỏng về sự tiến hóa của Vũ trụ và các manh mối về cách các thiên hà hình thành và thay đổi theo thời gian.
Các kính viễn vọng thế hệ tiếp theo như Array Kilometre vuông quốc tế (SKA) và Đường dẫn SKA của Úc (ASKAP) sẽ có thể quan sát các khối lượng lớn hơn của Vũ trụ với độ phân giải cao hơn.
Điều đó làm cho họ nhanh, chính xác và hoàn hảo để nghiên cứu vũ trụ xa xôi. Chúng ta có thể sử dụng kỹ thuật xếp chồng để lấy mọi thông tin có giá trị cuối cùng ra khỏi những quan sát của họ, ông Delhaize nói. Hãy mang ASKAP và SKA!
Thông qua Trung tâm quốc tế về nghiên cứu thiên văn vô tuyến