通过升级的巨型Metrewave Radio Telescope测量的遥远星系中的氢气质量

晚上的GMRT天线。

来自国家邮政编科院（NCRA-TIFR）国家中心的天文学家团队，以及孟加拉堡的拉曼研究所（RRI）已经使用了升级的巨型Metrewave Radio Telescope（GMRT）来测量星系的原子氢含量当宇宙很年轻时，他们被视为80亿年前。这是宇宙中最早的时期，其中存在半径的原子气体含量。该研究已在2020年10月14日出版，刊登了“自主”。

宇宙中的星系主要由气体和星星组成，气体在银河系的生命期间被转换成恒星。因此，了解星系，因此要求我们确定气体和恒星的数量如何随着时间而变化。天文学家长期以来，当宇宙年轻的时候，星系以较高的速度形成了星星。星系中的星形成活动达到大约8-10亿年前，直到今天一直在下降。这种下降的原因是未知的，主要是因为我们没有关于原子氢气量的信息，在这些早期的星系中的星系中的原子燃料。

用升级的GMRT检测到堆叠的21厘米信号的图像，从星系中的原子氢气中产生220亿光年的原子氢气。

“我们首次使用升级的GMRT测量了大约8亿年前的星形星系的原子氢气含量。鉴于这些早期星系中的强恒星形成，它们的原子气将在仅在一个或二十亿年内被星形形成消耗。而且，如果星系无法获得更多的气体，他们的明星形成活动将下降，最后停止，“Aditya Chowdhury说，博士学位说。 NCRA-TIFR的学生和该研究的牵头作者。“所观察到的星形成活性的下降可以通过原子氢的耗尽来解释。”

通过使用升级的GMRT来研究远离星系的原子氢质量的测量，以搜索原子氢中的光谱线。与光波长强烈发光的恒星不同，原子氢信号位于射频波长，在波长为21cm，并且只能用无线电望远镜检测。不幸的是，这种21厘米的信号非常弱，并且难以从遥远的近距离的星系检测，即使使用升级的GMRT等强大的望远镜。为了克服这一限制，该团队使用了一种称为“堆叠”的技术来组合早期识别的近8,000个星系的21厘米信号，这些信号近8000个星系。该方法测量这些星系的平均气体含量。

K. S. Dwarakanath RRI，该研究的共同作者，提到了“我们在2016年使用了GMRT，在升级之前，进行了类似的研究。然而，GMRT升级之前的狭窄带宽意味着我们可以在我们的分析中仅涵盖大约850个星系，因此对信号不敏感以检测信号。““我们敏感性的大跳跃是由于2017年的GMRT升级，”纸张的合作者NCRA-TIFR的Jayaram Chengalur说。“新的宽带接收器和电子产品允许我们在堆叠分析中使用10倍的星系，给出足够的敏感性来检测弱平均21cm信号。”

参考：“H i 21-厘米从星系的一个集成的银河集合，一般的红星由Aditya Chowdhury，Nissim Kanekar，Jayaram N.Chengalur，Shiv Sethi和K.Dwarakanath，10月14日，2020年10月14日，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-020-2794-7