來自加拿大蒙特利爾和印度班加羅爾的研究人員推斷,此次發現的這種具有獨特波長的無線電信號,實際上也是以中性氫原子發射的電磁輻射譜線的形式出現的。
中性氫原子發射出的波長為21厘米,頻率為1420 MHz的波,所以這條21厘米波,也被稱為「21厘米線」或者「氫線」。
在此之前,科學家們觀測到的最遙遠的21厘米線信號,是來自50億光年之外。
由于21厘米線屬于一種微波,是射電天文觀測到的第一條譜線,所以它可以輕易穿越塵埃云,穿越地球大氣層,從而被人們所觀測到。
也因此成為了人類研究中性原子氣體含量,中性氫原子分布,外星系結構等等的最佳方式。
21厘米線
當這種無線電信號在不斷膨脹的空間中進行傳播時,它的波長被拉伸,導致頻率降低,于是便出現了所謂的「紅移」現象。
紅移,能夠方便科學家能夠計算出波發射的時間。到目前為止,人類檢測到的最古老的無線電信號,來自于大約4億年前的銀河系。
通常,位于宇宙外圍的氫的跡象是很難獲得的,氫原子產生的波通常具有長波長,能量低的特點,這使得我們難以使用望遠鏡觀測到。
既然這種無線電信號如此微弱,那人類此次又是如何探測到的呢?
查克拉博蒂博士表示:
「由于一種自然現象的幫助,我們可以從遙遠的距離,捕捉微弱的信號。」這里提到的這種自然現象,其實是一種被稱為「引力透鏡」的自然現象。
引力透鏡無疑是一份來自大自然最好的禮物,因為它能放大來自遙遠星系的微弱電磁輻射信號。
在引力透鏡的影響下,能有效將電磁輻射信號放大至30倍。這也是此次巨米波射電望遠鏡,能夠捕捉到信號的重要原因。
而根據愛因斯坦的廣義相對論,引力并不是力,而是由于品質或能量的存在,導致的時空扭曲。
品質越大的物體,往往時空扭曲得就越多,引力也就越強。例如恒星,黑洞或SDSSJ0826 + 5630星系等等,都可以將遙遠的無線電信號路徑,扭曲成我們人類探測器可以到達的維度。
發表于《皇家天文學會月刊》上的論文中也表示,此次發現的「SDSSJ0826 + 5630」信號中的氣體原子品質,幾乎是從地球上任何可見恒星的兩倍。
而光也受到曲率的影響,大品質的物體會導致每束光線,采取不同的路徑并圍繞它進行彎曲。
當所有的光線都匯聚到物體另一側的聚焦點時,便會成為一條放大的光線,因此便很容易被望遠鏡探測到。受到引力的影響下,電磁輻射波被放大的地方便是引力透鏡。
當然,這一切僅僅只是一個開始,是深邃宇宙中偶然瞥見的一絲光亮。關于宇宙的更多奧秘,還隱藏在我們無法掌握的宇宙深處。
代表者: 土屋千冬
郵便番号:114-0001
住所:東京都北区東十条3丁目16番4号
資本金:2,000,000円
設立日:2023年03月07日