Chiński radioteleskop FAST tworzy największy atlas gazu we Wszechświecie! Przełom w astronomii!
Zespół FASHI (FAST All Sky HI Survey), kierowany przez Narodowe Obserwatoria Astronomiczne Chińskiej Akademii Nauk (NAOC), opublikował drugi zestaw danych (DR2). To dwukrotny skok jakościowy w skanowaniu nieba w poszukiwaniu neutralnego wodoru w odległych galaktykach.
Przegląd obejmuje obecnie około 19 500 stopni kwadratowych, czyli 47,3 procent całej sfery niebieskiej, i wykrywa 156 411 pozagalaktycznych źródeł neutralnego wodoru (HI) przy przesunięciach ku czerwieni z < 0,09. To niemal czterokrotnie więcej niż 41 741 źródeł zgłoszonych w pierwszym wydaniu FASHI DR1 (obejmującym ok. 7 600 stopni kwadratowych) i pięciokrotnie więcej niż około 31 500 źródeł z amerykańskiego przeglądu Arecibo ALFALFA (ok. 7 000 stopni kwadratowych).
Rekordowa czułość teleskopu FAST
FASHI DR2 osiąga medianę czułości 0,57 mJy/wiązkę przy rozdzielczości prędkości 6,4 km/s – to około 0,7 razy głębiej niż w przypadku ALFALFA (im mniejsza wartość, tym wyższa czułość). Okładkowa grafika przedstawia ciepłą scenę zachodu słońca, symbolizującą sygnały o długości fali 21 cm odbierane przez FAST od odległych galaktyk jako kosmiczne posłańce przemierzające miliardy lat świetlnych.
Tak imponujący wzrost liczby danych w FASHI DR2 był możliwy dzięki wyjątkowej czułości i stabilności FAST utrzymywanej przez pięć lat obserwacji – od sierpnia 2020 do lipca 2025 roku – w połączeniu z efektywną strategią skanowania z użyciem 19-wiązkowego odbiornika. Zestawienie danych z optycznymi przeglądami spektroskopowymi – Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) oraz Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – pozwoliło uzyskać precyzyjne optyczne odpowiedniki dla około 64 000 źródeł. Wykorzystując próbkę ponad 109 000 galaktyk skorygowaną pod kątem kompletności, zespół rozszerzył wiarygodny zakres pomiaru funkcji masy HI do około miliona mas Słońca. Wyliczona gęstość kosmicznego HI wynosi ΩHI = (4,71 ± 0,03stat ± 0,40sys) × 10⁻⁴, przy niepewności statystycznej zaledwie 0,6 procent – to najdokładniejszy pomiar we współczesnym Wszechświecie do tej pory.
Fundament dla przyszłych badań kosmologicznych
Zebrany zbiór danych ma napędzać postęp na wielu frontach: badania ewolucji galaktyk poprzez bezpośrednie ograniczenia obserwacyjne dotyczące akrecji gazu i sprzężenia zwrotnego formowania gwiazd; kosmologię dzięki precyzyjnym pomiarom funkcji masy HI, które ograniczają rozkład materii barionowej w halo ciemnej materii; badania wielkoskalowej struktury Wszechświata poprzez uzupełnienie przeglądów optycznych o mapę kosmicznej sieci HI; naukę o falach grawitacyjnych i zjawiskach przejściowych dzięki lepszej lokalizacji galaktyk macierzystych zdarzeń fal grawitacyjnych; a także jako punkt odniesienia dla przyszłych interferometrycznych przeglądów nieba w ramach projektu Square Kilometre Array (SKA).
Jak podkreślają autorzy, przejście od DR1 „bijącego rekordy” do DR2 „wyznaczającego nowy standard” oznacza, że Chiny przechodzą z roli naśladowcy do lidera w radioastronomii fal o długości 21 cm. Pełny katalog źródeł jest publicznie dostępny na stronie internetowej FAST.
Źródło: Narodowe Obserwatoria Astronomiczne Chińskiej Akademii Nauk (NAOC)
Czytaj też: Słońce zdolne do superrozbłysku! Badacze ostrzegają przed skutkami dla Ziemi!
Grafika tytułowa: Donald Giannatti / Unsplash
