#头条创作挑战赛#
这是一次来自于90亿光年外的问候.....
2023年初,来自印度和加拿大蒙特利尔的研究人员,通过位于
印度浦那的巨米波射电望远镜
(GMRT),探测到了一段
独特的无线电信号
。
难道印度科技此番真的放大招了?据悉,它是来自于
90亿光年之外的
“SDSSJ0826+5630”
星系
。
虽然这并不是人类第一次收到来自外太空的神秘信号,但却是
人类第一次在如此遥远的星系探测到这样的信号
,让人倍感兴奋。
难道这是外星人试图与地球人取得联系?
我们是否真的发现了外星生命呢?
信号来自氢原子
对此,来自加拿大麦吉尔大学的物理系博士后,宇宙学家查克拉博蒂博士在给出答案的同时,也泼了一盆冷水:
“这绝对不是来自外星人,因为我们知道星系发射信号的波长,以及信号最终到达我们时的波长应该是多少。由此,我们可以得出结论,此信号其实来自于氢原子”。
氢
,一直以来都是物理学家们非常感兴趣的一个元素。
氢,简单而纯粹,是最简单的一种元素,也是宇宙中
。
曾经的宇宙大爆炸创造了氢,从此,
中性氢原子(
HI
)
便散布于整个宇宙之中,对于这一时期,科学家们也将其称之为是“黑暗时代”。
但是中性氢的存在,很快便终结了“黑暗时代”,
中性氢为恒星的诞生,提供了最基本的燃料,于是第一批明亮的恒星和星系,就此应运而生
。
对于此次“SDSSJ0826+5630”星系的无线电信号,查克拉博蒂博士还补充说道:
“这相当于是回顾了8亿年的时间”。
于科学家而言,这种无线电波就像打开了一扇通往过去的窗户,帮助我们回到过去。
多年以来,科学家们也一直致力于在宇宙中性氢的踪迹,因为这将有助于用来
定位我们浩瀚宇宙中的其他星系,并研究第一批恒星和星系的起源与诞生时间
。
来自加拿大蒙特利尔和印度班加罗尔的研究人员推断,此次发现的这种具有独特波长的无线电信号,实际上也是以
中性氢原子
发射的电磁辐射谱线的形式出现的。
中性氢原子发射出的波长为
21厘米,频率为1420MHz的波
,所以这条21厘米波,也被称为
“21厘米线”或者“氢线”。
在此之前,科学家们观测到的最遥远的21厘米线信号,是来自
50亿光年之外
。
由于
21厘米线属于一种微波,是
射电天文观测到的第一条谱线
,所以它可以轻易穿越尘埃云,穿越地球大气层,从而被人们所观测到
。
也因此成为了人类研究中性原子气体含量,中性氢原子分布,外星系结构等等的最佳方式。
当这种
无线电信号在不断膨胀的空间中进行传播时,它的波长被拉伸,导致频率降低,于是便出现了所谓的
“红移”现象
。
红移,能够方便科学家能够计算出波发射的时间。到目前为止,人类检测到的最古老的无线电信号,来自于大约
4亿年前的
银河系。
通常,位于宇宙外围的氢的迹象是很难获得的,氢原子产生的波通常具有长波长,能量低的特点,这使得我们难以使用望远镜观测到。
引力透镜
既然这种无线电信号如此微弱,那人类此次又是如何探测到的呢?
查克拉博蒂博士表示:
“由于一种自然现象的帮助,我们可以从遥远的距离,捕捉微弱的信号。”这里提到的这种自然现象,其实是一种被称为“引力透镜”的自然现象。
引力透镜无疑是一份来自大自然最好的礼物,因为它能
放大来自遥远星系的微弱电磁辐射信号。
在引力透镜的影响下,能有效
将电磁辐射信号放大至30倍
。这也是此次巨米波射电望远镜,能够捕捉到信号的重要原因。
而根据爱因斯坦的广义相对论,引力并不是力,而是由于质量或能量的存在,导致的
时空扭曲
。
质量越大的物体,往往时空扭曲得就越多,引力也就越强。
例如恒星,黑洞或SDSSJ0826+5630星系等等,都可以将遥远的无线电信号路径,扭曲成我们人类探测器可以到达的维度。
发表于《皇家天文学会月刊》上的论文中也表示,此次发现的“SDSSJ0826+5630”信号中的
气体原子质量,几乎是从地球上任何可见恒星的两倍
。
而光也受到曲率的影响,大质量的物体会导致每束光线,采取不同的路径并围绕它进行弯曲
。
当所有的光线都汇聚到物体另一侧的聚焦点时,便会成为一条放大的光线,因此便很容易被望远镜探测到。
受到引力的影响下,电磁辐射波被放大的地方便是引力透镜
。
当然,这一切仅仅只是一个开始,是深邃宇宙中偶然瞥见的一丝光亮。关于宇宙的更多奥秘,还隐藏在我们无法掌握的宇宙深处。
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