南非射電望遠鏡直接探測到遙遠宇宙的氫信號

南非射電天文台日前宣布，一個國際團隊利用南非MeerKAT射電望遠鏡，直接探測到來自數十億光年外中性氫氣體的微弱射電信號，為繪製宇宙大尺度結構提供新的技術手段。

中性氫原子能發射一種波長21厘米的微弱射電信號。隨着宇宙膨脹，該信號波長會被拉長，天文學家因此可以根據不同波長追蹤宇宙不同歷史時期的中性氫分布。

南非西開普大學和英國曼徹斯特大學研究人員採用「氫強度映射」方法，無需逐一探測單個星系，而是同時測量大量無法單獨分辨的星系中性氫產生的綜合信號，從而獲得宇宙大尺度結構的信息。

研究團隊利用MeerKAT的射電觀測數據，在沒有藉助光譜巡天數據的情況下，直接提取出這一微弱信號。觀測結果對應宇宙歷史中的兩個時期，信號紅移分別約為0.32和0.44。這意味着這些輻射信號在到達地球之前已在宇宙中傳播約40億至50億年。

中性氫是理解星系如何形成和演化的關鍵要素之一。研究人員說，長期以來，「氫強度映射」一直被視為高效繪製宇宙圖譜的一種有前景的方法，但氫強度信號極其微弱，此前對該信號的可靠探測通常需要將射電觀測與光譜巡天數據相結合。此次僅利用MeerKAT射電數據實現直接觀測，表明該方法正在成為宇宙學研究的一種實用工具。

相關研究論文已發表在美國《天體物理學雜誌通訊》上。

（來源：新華社）