Ähnlich wie beim Stapeln von Astronomiebildern, um ein besseres Bild zu erhalten, wenden Forscher des Internationalen Zentrums für Radioastronomieforschung (ICRAR) neue Methoden an, die uns einen klareren Einblick in die Geschichte des Universums geben. Durch Daten, die mit der nächsten Generation von Radioteleskopen wie dem Square Kilometer Array (SKA) aufgenommen wurden, können Wissenschaftler wie Jacinta Delhaize galaktische Signale massenhaft „stapeln“, um eine ihrer wichtigsten Eigenschaften zu untersuchen… wie viel Wasserstoffgas vorhanden ist.
Das Erforschen des Kosmos mit einem Teleskop erfolgt virtuell mit einer Zeitmaschine. Astronomen können auf das Universum zurückblicken, wie es vor Milliarden von Jahren erschien. Durch den Vergleich der Gegenwart mit der Vergangenheit können sie ihre Geschichte darstellen. Wir können sehen, wie sich die Dinge im Laufe der Zeit verändert haben, und über den Ursprung und die Zukunft der Weite des Weltraums und all seiner vielen Wunder spekulieren.
"Ferne, jüngere Galaxien sehen ganz anders aus als nahegelegene Galaxien, was bedeutet, dass sie sich im Laufe der Zeit verändert oder weiterentwickelt haben", sagte Delhaize. "Die Herausforderung besteht darin, herauszufinden, welche physikalischen Eigenschaften sich in der Galaxie geändert haben und wie und warum dies geschehen ist."
Laut Delhaize lag ein entscheidender Hinweis zur Lösung des Rätsels in Wasserstoffgas. Wenn wir verstehen, wie viel davon in den Galaxien enthalten ist, können wir ihre Geschichte besser abbilden.
"Wasserstoff ist der Baustein des Universums, es ist das, woraus sich Sterne bilden und was eine Galaxie" am Leben "hält", sagte Delhaize.
„Galaxien haben in der Vergangenheit Sterne viel schneller gebildet als Galaxien. Wir glauben, dass vergangene Galaxien mehr Wasserstoff hatten, und das könnte der Grund sein, warum ihre Sternentstehungsrate höher ist. “
Wenn es um entfernte Galaxien geht, geben sie ihre Informationen nicht einfach auf. Trotzdem war es eine Aufgabe, die Delhaize und ihre Vorgesetzten unbedingt beobachten wollten. Die schwachen Funksignale von Wasserstoffgas waren kaum zu erkennen, aber die neue Stapelmethode ermöglichte es dem Team, genügend Daten für ihre Forschung zu sammeln. Durch die Kombination der schwachen Signale von Tausenden von Galaxien „stapelte“ Delhaize sie, um ein stärkeres, gemitteltes Signal zu erzeugen.
"Was wir mit dem Stapeln erreichen wollen, ist so etwas wie ein leises Flüstern in einem Raum voller schreiender Menschen", sagte Delhaize. "Wenn Sie Tausende von Flüstern miteinander kombinieren, erhalten Sie einen Schrei, den Sie über einem lauten Raum hören können, genau wie wenn Sie das Funklicht von Tausenden von Galaxien kombinieren, um sie über dem Hintergrund zu erkennen."
Es war jedoch kein langsamer Prozess. Die Forscher beschäftigten sich 87 Stunden lang mit dem Parkes-Radioteleskop von CSIRO und untersuchten eine große Region der galaktischen Landschaft. Ihre Arbeit sammelte Signale von Wasserstoff über einen weiten Raum und reichte über zwei Milliarden Jahre zurück.
"Das Parkes-Teleskop blickt sofort auf einen großen Teil des Himmels, sodass das große Feld, das wir für unsere Studie ausgewählt haben, schnell untersucht werden konnte", sagte der stellvertretende Direktor des ICRAR und Jacintas Vorgesetzter, Professor Lister Staveley-Smith.
Stapeln Sie ein klareres Bild des Universums von ICRAR auf Vimeo.
Wie Delhaize erklärt, bedeutet die Beobachtung eines solch massiven Raumvolumens genauere Berechnungen der durchschnittlichen Menge an Wasserstoffgas, die in bestimmten Galaxien in einer bestimmten Entfernung von der Erde vorhanden ist. Diese Messwerte entsprechen einem bestimmten Zeitraum in der Geschichte des Universums. Mit diesen Daten können Simulationen erstellt werden, um die Entwicklung des Universums darzustellen und uns ein besseres Verständnis dafür zu geben, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit gebildet und entwickelt haben. Noch spektakulärer ist, dass Teleskope der nächsten Generation wie das internationale Square Kilometer Array (SKA) und der australische SKA Pathfinder (ASKAP) von CSIRO noch größere Volumina des Universums mit höherer Auflösung beobachten können.
„Das macht sie schnell, genau und perfekt für das Studium des fernen Universums. Wir können die Stapeltechnik verwenden, um die letzten wertvollen Informationen aus ihren Beobachtungen herauszuholen “, sagte Delhaize. "Bring ASKAP und den SKA mit!"
Quelle der Originalgeschichte: Internationales Zentrum für Radioastronomieforschung.
