Meget ligner stabling af astronomibilleder for at få et bedre billede, anvender forskere fra International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) nye metoder, der vil give os et klarere kig på universets historie. Gennem data, der er taget med den næste generation af radioteleskoper som Square Kilometre Array (SKA), kan forskere som Jacinta Delhaize “stable” galaktiske signaler i en masse for at studere en af deres vigtigste egenskaber ... hvor meget brintgas der er til stede.
At prøve kosmos med et teleskop bruger praktisk talt en tidsmaskine. Astronomer kan se tilbage på universet, som det viste sig for milliarder af år siden. Ved at sammenligne nutiden med fortiden er de i stand til at kortlægge dens historie. Vi kan se, hvordan tingene har ændret sig gennem tidene og spekulerer om oprindelsen og fremtiden for det enorme rum og alle dens mange vidundere.
”Fjerntliggende, yngre galakser ligner meget forskellige galakser i nærheden, hvilket betyder, at de har ændret sig eller udviklet sig over tid,” sagde Delhaize. ”Udfordringen er at prøve at finde ud af, hvilke fysiske egenskaber i galaksen har ændret sig, og hvordan og hvorfor dette er sket.”
Ifølge Delhaize lå en vigtig ledetråd til at løse gåten i brintgas. Ved at forstå, hvor meget af det, galakser indeholdt, vil hjælpe os med at kortlægge deres historie.
”Hydrogen er universets byggesten, det er, hvad stjerner dannes fra, og hvad holder en galakse 'levende',” sagde Delhaize.
”Galakser i fortiden dannede stjerner i en meget hurtigere hastighed end galakser nu. Vi tror, at tidligere galakser havde mere brint, og det kan være grunden til, at deres stjernedannelsesfrekvens er højere. ”
Når det kommer til fjerne galakser, opgiver de ikke deres information let. Alligevel var det en opgave, som Delhaize og hendes vejledere var fast besluttet på at overholde. De svage radiosignaler af brintgas var næsten umulige at opdage, men den nye stablingsmetode gjorde det muligt for teamet at indsamle nok data til hendes forskning. Ved at kombinere de svage signaler fra tusinder af galakser “stablede” Delhaize dem derefter for at skabe et stærkere, gennemsnitligt signal,
”Hvad vi prøver at opnå med stabling er på samme måde som at opdage en svag hvisken i et rum fyldt med mennesker, der råber,” sagde Delhaize. "Når du kombinerer tusinder af hvisker, får du et råb, som du kan høre over et støjende rum, ligesom at kombinere radiolys fra tusinder af galakser for at opdage dem over baggrunden."
Det var dog ikke en langsom proces. Forskerne engagerede CSIROs Parkes Radioteleskop i 87 timer og undersøgte en stor region af galaktisk landskab. Deres arbejde indsamlede signaler fra brint over en enorm mængde plads og strakte sig tilbage over to milliarder år i tid.
”Parkes-teleskopet ser et stort stykke af himlen på én gang, så det var hurtigt at undersøge det store felt, vi valgte til vores undersøgelse,” sagde ICRAR-viceadministrerende direktør og Jacintas vejleder, professor Lister Staveley-Smith.
Stakling af et klarere billede af universet fra ICRAR på Vimeo.
Som Delhaize forklarer, at det at observere et så stort rumvolumen betyder mere nøjagtige beregninger af den gennemsnitlige mængde brintgas, der er til stede i især galakser i en bestemt afstand fra Jorden. Disse aflæsninger svarer til en given periode i universets historie. Med disse data kan der oprettes simuleringer for at skildre universets udvikling og give os en bedre forståelse af, hvordan galakser dannede og udviklede sig med tiden. Hvad der er endnu mere spektakulært er, at næste generations teleskoper som den internationale Square Kilometre Array (SKA) og CSIROs australske SKA Pathfinder (ASKAP) vil være i stand til at observere endnu større mængder af universet med højere opløsning.
”Det gør dem hurtige, nøjagtige og perfekte til at studere det fjerne univers. Vi kan bruge stablingsteknikken til at få hvert sidste stykke værdifuld information ud af deres observationer, ”sagde Delhaize. “Kom ASKAP og SKA på!”.
Original historiekilde: International Center for Radio Astronomy Research.
