FAST обнаружил крупнейшую структуру атомарного газа возле группы галактик
Атомарный водород является основным материалом, из которого формируются все галактики. Эволюция галактик — это в основном процедура аккреции атомарного газа из межгалактической среды и последующего превращения его в звезды.
По этой причине наблюдение и исследование атомарного газа в галактиках и вокруг них имеет решающее значение для изучения моделей образования и эволюции галактик.
Самый прямой метод исследования атомарного газа — это наблюдение излучения атомарного водорода в виде тонкой структуры в радиодиапазоне на длине 21 см.
Недавно, используя радиотелескоп FAST, международная группа под руководством Сюй Конга, исследователя из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC), провела наблюдения излучения в районе знаменитой компактной группы галактик «Квинтет Стефана» и обнаружил очень крупную атомарную газовую структуру протяженностью около 2 миллионов световых лет (примерно в 20 раз больше Млечного Пути).
В настоящее время FAST является самым большим и чувствительным радиотелескопом с одной тарелкой в мире, а его 19-лучевой приемник является самой большой антенной решеткой L-диапазона для линейных наблюдений на длине 21 см.
Полный ввод в эксплуатацию 19-лучевого приемника FAST открыл новое окно для изучения атомарного газа во Вселенной, особенно диффузного газа низкой плотности вдали от галактик.
«Это самая большая структура атомарного газа, когда-либо обнаруженная вокруг группы галактик», — говорят ученые.
Наблюдения достигли чувствительности 1σ=4,2×10 16 см -2 на канал (Δv=20 км с -1 ; угловое разрешение =4′), что делает их в настоящее время наиболее чувствительными наблюдениями эмиссии атомарного водорода в линии 21 см на это угловое разрешение.
С момента своего открытия французским астрономом Эдуардом Стефаном в 1877 году Квинтет Стефана продолжает раскрывать загадки, связанные со сложной сетью взаимодействий между галактиками и внутригрупповыми средами в группе.
Новые наблюдения показывают, что крупномасштабный диффузный газ с низкой плотностью (с плотностью менее 10 18 см -2 ) существует далеко от центра группы, и вполне вероятно, что газ (атомарный водород) находился там более миллиарда лет.
Наблюдения бросают вызов современной теории образования/эволюции групп галактик, потому что неясно, как атомарный газ с низкой плотностью может выдерживать ионизацию межгалактическим ультрафиолетовым фоном в столь длительном масштабе времени.
Выводы были опубликованы в журнале Nature.