Ilustración artística de tres tipos de objetos que pueden ser descubiertos por FAST:galaxias Fast radio burst (FRB), Pulsar y HI. Crédito:Qian Lei
Un estudio a gran escala de hidrógeno neutro (HI) del universo local es una de las principales iniciativas científicas del proyecto de radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST).
Equipado con un receptor de matriz de 19 haces y combinado con una sensibilidad súper alta debido a su gran área de recolección, FAST es la herramienta topográfica más poderosa para explorar el universo HI.
El difunto profesor Nan Rendong, quien fundó el proyecto FAST y se desempeñó como científico e ingeniero jefe, señaló que el sondeo FAST HI podría abordar muchas cuestiones astrofísicas importantes. Podría investigar la extensión de los discos HI, estudiar la curva de rotación extendida hasta distancias sin precedentes, mapear la distribución de materia oscura en el grupo local, buscar galaxias de baja masa en regiones vacías y detectar satélites de materia oscura fría y posibles compañeros HI. .
El equipo de estudio de FAST HI, dirigido por el Dr. Zhu Ming del Centro de Desarrollo y Operación de FAST en los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC), ha estado escaneando activamente el cielo desde que FAST comenzó a operar formalmente en enero de 2020. El equipo hizo su primera publicación de datos el 19 de junio en un artículo publicado en Research in Astronomy and Astrophysics .
Cobertura del cielo de la encuesta FAST HI. El área roja se observa con el receptor de 19 haces, mientras que el área azul se observa con un receptor de banda ultraancha. Crédito:equipo de encuestas de FAST HI
"Este es un estudio piloto para probar la estrategia de observación y la canalización de reducción de datos para el sondeo HI a gran escala, y los resultados demuestran que FAST tiene una alta velocidad de sondeo y puede obtener espectros HI con una resolución espectral más alta que los sondeos anteriores", dijo Dr. Zhu Ming, autor correspondiente del artículo.
El lanzamiento del catálogo de la encuesta piloto contiene 544 galaxias detectadas por HI. El resultado más interesante es que 16 de las fuentes detectadas por FAST no tienen equivalentes ópticos, lo que significa que FAST puede descubrir galaxias que posiblemente los telescopios ópticos no detecten.
El Dr. Zhu dijo que los objetos son muy interesantes para la teoría de la formación de galaxias y pueden representar un nuevo tipo de objeto que contiene materia oscura y gas HI pero tiene pocas estrellas porque no las forma.
"Ese tipo de objeto es predicho por modelos cosmológicos, pero nunca ha sido realmente confirmado por la observación", dijo el Dr. Zhu.
Galaxias "oscuras" encontradas por FAST pero no vistas por telescopios ópticos. Los paneles izquierdo y central muestran el espectro HI y la imagen observada por FAST, respectivamente; el panel derecho es una imagen óptica. Crédito:Kang Jiangang
Sin embargo, para confirmar si las galaxias aparentemente "oscuras" realmente no tienen emisiones ópticas, los científicos necesitarán observaciones ópticas muy profundas con un gran telescopio junto con los datos del sondeo FAST HI.
Además de materia oscura, las galaxias también contienen gas y estrellas. El gas se encuentra principalmente en forma de HI, que es detectable por radiotelescopios a través de una línea espectral de emisión en una longitud de onda de 21 cm.
Hasta el momento, solo se han detectado unas 35.000 galaxias gaseosas. Sin embargo, ahora que el sondeo HI extragaláctico FAST se está ejecutando a toda velocidad, tiene el potencial de descubrir cientos de miles de galaxias gaseosas, así como galaxias oscuras, filamentos de cola de marea, corrientes de acreción y galaxias enanas ultradifusas. El sondeo LOFAR ayuda en el estudio de la propiedad de agrupamiento de las radiogalaxias
