Աստղագետները MeerKAT ռադիոաստղադիտակի օգնությամբ առաջին անգամ վստահորեն առանձնացրել են չեզոք ջրածնի ազդանշանը, որը մեզ է հասել այն դարաշրջանից, երբ Տիեզերքը մի քանի միլիարդ տարով ավելի երիտասարդ էր, քան այժմ: Այս հայտնագործությունը ճանապարհ է բացում տիեզերքի խոշորամասշտաբ կառուցվածքի քարտեզագրման նոր եղանակի՝ ջրածնի ինտենսիվության այսպես կոչված քարտեզագրման համար:

Ինչպես են «տեսնում» հեռավոր ջրածինը

Չեզոք ջրածինն արձակում է թույլ ռադիոազդանշան 21 սանտիմետր ալիքի երկարության վրա: Տիեզերքի ընդլայնմանը զուգընթաց այս ազդանշանը ձգվում է՝ տեղի է ունենում կարմիր շեղում: Շեղման չափով կարելի է որոշել, թե որքան ժամանակ է ընթացել ճառագայթումը և որ դարաշրջանին է պատկանում այն արձակած գազը: Ջրածնի ինտենսիվության քարտեզագրման մեթոդը թույլ է տալիս ոչ թե փնտրել յուրաքանչյուր գալակտիկա առանձին, այլ չափել տարածության հսկայական ծավալներից ջրածնի գումարային ազդանշանը: Այդպես գիտնականները ստանում են Տիեզերքում նյութի բաշխման եռաչափ պատկերը: Մինչ այժմ նման հետազոտությունները սովորաբար համադրում էին ռադիոտվյալները տեսանելի լույսի տիրույթում գալակտիկաների ակնարկների հետ: Նոր աշխատանքը ցույց է տալիս, որ քարտեզը կարելի է կառուցել՝ հենվելով նախևառաջ MeerKAT-ի ռադիոդիտարկումների վրա:

Ինչ է հաջողվել անել

Թիմը վերլուծել է 64 անտենայից բաղկացած հարավաֆրիկյան MeerKAT զանգվածի մոտ 96 ժամվա դիտարկումները: Հաջողվել է առանձնացնել ջրածնի ազդանշանը, որը մեզ մոտ է ընթացել 4–5 միլիարդ տարի: Այն կառուցվածքների ձգվածությունը, որոնցում բաշխված է այդ գազը, հասնում է միլիոնավոր լուսային տարիների՝ մասշտաբ, որը համադրելի է Ծիր Կաթինի և Անդրոմեդա գալակտիկայի միջև եղած հեռավորության հետ: «Սա շատ կարևոր սահմանագիծ է, — նշել է խմբի ղեկավար Սուրաբհ Փոլը: — Ջրածնի ինտենսիվության քարտեզագրումը վաղուց էր համարվում Տիեզերքն արդյունավետորեն քարտեզի վրա նշելու հեռանկարային եղանակ, բայց ազդանշանը ծայրահեղ թույլ է, և այն դժվար է առանձնացնել ֆոնային ճառագայթումից, երկրային աղբյուրների խանգարումներից (խոտաններից) և գործիքային էֆեկտներից: MeerKAT-ի օգնությամբ ուղղակի հայտնաբերումը ցույց է տալիս, որ մեթոդը դառնում է տիեզերաբանության գործնական գործիք»:

Ինչի համար է սա պետք

Չեզոք ջրածինը առանցքային տարրերից մեկն է հասկանալու համար, թե ինչպես են ձևավորվում և էվոլյուցիայի ենթարկվում գալակտիկաները: Չափելով դրա հավաքական ազդանշանը՝ աստղագետները կարող են ուսումնասիրել և՛ գալակտիկաների էվոլյուցիան, և՛ ընդհանուր առմամբ նյութի բաշխումը՝ ժամանակ չծախսելով յուրաքանչյուր առանձին օբյեկտի հայտնաբերման վրա: Հաջողությունը հատկապես հուսադրող է Ավստրալիայում և Հարավային Աֆրիկայում Square Kilometre Array (SKAO) աստղադիտարանի կառուցման լույսիներքո: MeerKAT-ը ծառայում է որպես այդ հսկայական գործիքի նախորդներից մեկը, և այն, որ թույլ ազդանշանը հաջողվել է կորզել նույնիսկ 2018 թվականի տվյալներից (մի ժամանակաշրջան, երբ զանգվածը նոր էր սկսում գիտական աշխատանքը), խոսում է արդեն կուտակված դիտարկումների մեծ ներուժի մասին: Հետագայում թիմը ծրագրում է մշակել MeerKAT-ի ավելի ընդարձակ և երկարատև դիտարկումները, որպեսզի կառուցի ջրածնի ավելի մանրամասն քարտեզներ և ավելի լավ հասկանա, թե ինչպես են տիեզերքի խոշորագույն կառուցվածքները ձևավորվել միլիարդավոր տարիների ընթացքում:

Կարճ ասած

MeerKAT ռադիոաստղադիտակի օգնությամբ աստղագետներն առանձնացրել են 4–5 միլիարդ տարվա վաղեմության չեզոք ջրածնի ազդանշանը և ցուցադրել 21 սմ ալիքի երկարության վրա ինտենսիվության մեթոդով Տիեզերքի խոշորամասշտաբ կառուցվածքի քարտեզագրման հնարավորությունը: Մեթոդը թույլ է տալիս չափել գազի գումարային ճառագայթումը տարածության հսկայական ծավալներում՝ առանց յուրաքանչյուր գալակտիկա առանձին փնտրելու: Արդյունքը կարևոր է Square Kilometre Array-ի մասնակցությամբ ապագա ակնարկների, ինչպես նաև գալակտիկաների էվոլյուցիայի և նյութի բաշխման ուսումնասիրման համար: