Nhóm nghiên cứu quốc tế từ Đại học Manchester và Đại học Western Cape đã trích xuất thành công tín hiệu bức xạ vô tuyến mờ nhạt từ khí hydro trung tính sau khoảng 96 giờ quan sát bằng kính thiên văn MeerKAT đặt tại Nam Phi. Tín hiệu này đã di chuyển từ 4-5 tỷ năm trước khi đến Trái Đất, giúp giới thiên văn lần đầu ghi nhận bức xạ hydro từ hai thời kỳ trong lịch sử vũ trụ chỉ bằng việc sử dụng quan sát vô tuyến thuần túy.
Tín hiệu hydro yếu ớt từ khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng giúp các nhà thiên văn học xây dựng bản đồ 3D mới của vũ trụ.
Được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, kết quả này thúc đẩy kỹ thuật lập bản đồ cường độ hydro nhằm khảo sát sự phát triển của thiên hà và phân bố vật chất vũ trụ.
Tiến sĩ Zhaoting Chen cho biết hydro trung tính phát ra sóng vô tuyến tự nhiên ở bước sóng khoảng 21 cm, bị sự giãn nở của vũ trụ kéo dài theo thời gian, cho phép các nhà nghiên cứu đo lường tín hiệu tổng hợp từ quy mô hàng triệu năm ánh sáng thay vì phải phát hiện từng thiên hà độc lập.
Đáng chú ý, toàn bộ dữ liệu phân tích được thu thập từ năm 2018 khi MeerKAT mới bắt đầu vận hành khoa học và ban đầu không được thiết kế riêng cho mục đích lập bản đồ cường độ hydro.
Tiến sĩ Sourabh Paul, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định việc bóc tách thành công tín hiệu mờ nhạt này khỏi các nguồn bức xạ tiền cảnh, nhiễu tần số nhân tạo và sai số thiết bị đã chứng minh kỹ thuật này hoàn toàn có thể trở thành một công cụ thực tiễn cho vũ trụ học.
Giáo sư Laura Wolz và Giáo sư Santos nhấn mạnh rằng kho dữ liệu phong phú của MeerKAT vẫn còn rất nhiều giá trị khoa học to lớn đang chờ được khai phá bằng phương pháp mới. Thành tựu này đồng thời thiết lập nền tảng then chốt mở đường cho các cuộc khảo sát trong tương lai của đài quan sát Square Kilometre Array Observatory (SKAO), nơi kính thiên văn MeerKAT đóng vai trò là hệ thống tiền thân.
Hình ảnh bầu trời quan sát được từ vệ tinh MeerKAT.
Các nhà khoa học khẳng định những đợt quan sát dài hơn trên phạm vi bầu trời rộng lớn sẽ giúp tạo ra những bản đồ hydro ba chiều chi tiết hơn nữa. Dữ liệu thu được sẽ là cơ sở quan trọng giúp làm sáng tỏ cơ chế hình thành và tiến hóa của các thiên hà, vai trò định hình mạng lưới vũ trụ của vật chất tối, cũng như những biến đổi của vũ trụ suốt hàng tỷ năm qua.
An An (theo SciTechDaily)
