O hidrogênio é um bloco de construção essencial do universo. Seja despojada em seu núcleo carregado ou compactada em uma molécula, a natureza de sua existência pode dizer muito sobre as características do universo nas maiores escalas.

Por esta razão, os astrônomos estão muito interessados ​​em detectar sinais deste elemento, onde quer que se encontrem.

Agora, o efeito da luz no hidrogênio atômico sem carga foi medido mais longe da Terra do que nunca, por alguma margem. O Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) na Índia captou um sinal com uma extensão tempo de revisão – O tempo entre a emissão da luz e sua detecção – é de 8,8 bilhões de anos.

Isso nos dá um vislumbre emocionante de alguns dos primeiros momentos do universo, que atualmente são estimados em cerca de 13,8 bilhões de anos.

“Uma galáxia emite diferentes tipos de sinais de rádio,” diz o cosmólogo Arnab Chakrabortypela Universidade McGill no Canadá. “Até agora, só era possível captar este sinal específico de uma galáxia próxima, o que limita nosso conhecimento das galáxias mais próximas da Terra.”

Nesse caso, o sinal de rádio emitido pelo hidrogênio atômico é uma onda de luz com comprimento de 21 cm. As ondas longas não são muito ativas, nem a luz é muito intensa, tornando-as difíceis de detectar à distância; a A hora da revisão do registro anterior Tinha apenas 4,4 bilhões de anos.

Devido à grande distância percorrida antes de ser interceptada pelo GMRT, a linha de emissão de 21 cm foi estendida pela expansão do espaço para 48 cm, fenômeno descrito como redshift da luz.

A equipe usou lentes gravitacionais para detectar o sinal, que se origina de uma distante galáxia formadora de estrelas chamada SDSSJ0826 + 5630. As lentes gravitacionais são onde a luz é ampliada à medida que segue o espaço curvo em torno de um objeto maciço que fica entre nossos telescópios e a fonte original , atuando efetivamente como uma lente enorme.

“Nesse caso específico, o sinal é distorcido pela presença de outro objeto massivo, outra galáxia, entre o alvo e o observador,” diz o astrofísico Nirupam RoyDo Instituto Indiano de Ciências.

“Isso efetivamente amplia o sinal por um fator de 30, permitindo que o telescópio o capte.”

Os resultados deste estudo darão aos astrônomos a esperança de que serão capazes de fazer outras observações semelhantes em um futuro próximo: distâncias e tempos de revisão que antes estavam fora dos limites agora estão dentro da razão. Se as estrelas se alinharem, é isso.

O hidrogênio atômico se forma quando o gás ionizado quente da periferia galáctica começa a cair na galáxia, esfriando ao longo do caminho. Eventualmente, ele se transforma em hidrogênio molecular e depois em estrelas.

Ser capaz de olhar para trás mesmo agora no tempo pode nos ensinar mais sobre como nossa galáxia se formou inicialmente, bem como levar os astrônomos a uma melhor compreensão de como o universo se comportou quando estava apenas começando.

Essas últimas descobertas “abrirão novas e empolgantes possibilidades para investigar a evolução cósmica do gás neutro usando radiotelescópios de baixa frequência atuais e futuros em um futuro próximo”, escreveram os pesquisadores em seu artigo. artigo publicado.

Pesquisa publicada em Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.