Ilustração artística de três tipos de objetos que podem ser descobertos pelo FAST:Fast radio burst (FRB), Pulsar e galáxias HI. Crédito:Qian Lei
Um levantamento em larga escala de hidrogênio neutro (HI) do universo local é uma das principais iniciativas científicas do projeto Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST).
Equipado com um receptor de matriz de 19 feixes e combinado com sensibilidade super alta devido à sua grande área de coleta, o FAST é a ferramenta de levantamento mais poderosa para explorar o universo HI.
O falecido Prof. Nan Rendong, que fundou o projeto FAST e atuou como cientista-chefe e engenheiro, observou que a pesquisa FAST HI seria capaz de abordar muitas questões astrofísicas importantes. Poderia investigar a extensão dos discos HI, estudar a curva de rotação estendida até distâncias sem precedentes, mapear a distribuição da matéria escura no grupo local, procurar galáxias de baixa massa em regiões vazias e detectar satélites de matéria escura fria e possíveis companheiros HI .
A equipe de pesquisa FAST HI, liderada pelo Dr. Zhu Ming, do Centro de Operação e Desenvolvimento FAST nos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), tem escaneado ativamente o céu desde que o FAST começou formalmente a operar em janeiro de 2020. A equipe fez seu primeiro lançamento de dados em 19 de junho em um artigo publicado em
Research in Astronomy and Astrophysics .
Cobertura do céu da pesquisa FAST HI. A área vermelha é observada usando o receptor de 19 feixes, enquanto a área azul é observada usando um receptor de banda ultralarga. Crédito:equipe de pesquisa FAST HI
"Este é um estudo piloto para testar a estratégia observacional e o pipeline de redução de dados para o levantamento HI em larga escala, e os resultados demonstram que o FAST realmente tem uma alta velocidade de levantamento e pode obter espectros HI com resolução espectral mais alta do que os levantamentos anteriores", disse Dr. Zhu Ming, autor correspondente do artigo.
O lançamento do catálogo da pesquisa piloto contém 544 galáxias detectadas em HI. O resultado mais interessante é que 16 das fontes detectadas pelo FAST não têm equivalentes ópticos, o que significa que o FAST pode descobrir galáxias que possivelmente são perdidas pelos telescópios ópticos.
Dr. Zhu disse que os objetos são muito interessantes para a teoria da formação de galáxias e podem representar um novo tipo de objeto que contém matéria escura e gás HI, mas tem poucas estrelas porque não consegue formá-los.
"Esse tipo de objeto é previsto por modelos de cosmologia, mas nunca foi realmente confirmado por observação", disse o Dr. Zhu.
Galáxias "escuras" encontradas pelo FAST, mas não vistas por telescópios ópticos. Os painéis esquerdo e médio mostram o espectro HI e a imagem observada pelo FAST, respectivamente; o painel direito é uma imagem óptica. Crédito:Kang Jiangang
Para confirmar se galáxias aparentemente "escuras" realmente não têm emissões ópticas, no entanto, os cientistas precisarão de observações ópticas muito profundas com um grande telescópio junto com os dados da pesquisa FAST HI.
Além da matéria escura, as galáxias também contêm gás e estrelas. O gás está principalmente na forma de HI, que é detectável por radiotelescópios através de uma linha espectral de emissão em um comprimento de onda de 21 cm.
Até agora, apenas cerca de 35.000 galáxias gasosas foram detectadas. No entanto, agora que a pesquisa HI extragaláctica FAST está funcionando a toda velocidade, ela tem o potencial de descobrir centenas de milhares de galáxias gasosas, bem como galáxias escuras, filamentos de cauda de maré, fluxos de acreção e galáxias anãs ultradifusas.
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