Een grootschalig onderzoek naar neutraal waterstof (HI) van het plaatselijk universum is een van de belangrijkste wetenschappelijke initiatieven in het kader van het Five-honderd Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST)-project.

Uitgerust met een 19-beam array-ontvanger en gecombineerd met een superhoge gevoeligheid vanwege het grote verzamelgebied, is FAST het krachtigste onderzoeksinstrument voor het verkennen van het HI-universum.

Wijlen Prof. Nan Rendong, die het FAST-project oprichtte en als hoofdwetenschapper en ingenieur fungeerde, merkte op dat de FAST HI-enquête veel belangrijke astrofysische vragen zou kunnen beantwoorden. Het zou de omvang van HI-schijven kunnen onderzoeken, de uitgebreide rotatiecurve tot ongekende afstanden kunnen bestuderen, de verdeling van donkere materie in de lokale groep in kaart kunnen brengen, naar sterrenstelsels met een lage massa in lege gebieden kunnen zoeken en koude donkere materie-satellieten en mogelijke HI-metgezellen kunnen detecteren. .

Het FAST HI-onderzoeksteam, geleid door Dr. Zhu Ming van het FAST Operation and Development Center van de National Astronomical Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC), scant actief de lucht sinds FAST in januari 2020 formeel in gebruik is genomen. Het team publiceerde op 19 juni de eerste gegevens in een paper gepubliceerd in Research in Astronomy and Astrophysics .

"Dit is een pilotstudie om de observatiestrategie en datareductiepijplijn voor het grootschalige HI-onderzoek te testen, en de resultaten tonen aan dat FAST inderdaad een hoge onderzoekssnelheid heeft en HI-spectra kan verkrijgen met een hogere spectrale resolutie dan eerdere onderzoeken," zei Dr. Zhu Ming, corresponderende auteur van het artikel.

De catalogusrelease van het proefonderzoek bevat 544 HI-gedetecteerde sterrenstelsels. Het meest interessante resultaat is dat 16 van de FAST-gedetecteerde bronnen geen optische tegenhangers hebben, wat betekent dat FAST sterrenstelsels kan ontdekken die mogelijk door optische telescopen worden gemist.

Dr. Zhu zei dat de objecten erg interessant zijn voor de theorie van de vorming van sterrenstelsels en mogelijk een nieuw type object vertegenwoordigen dat donkere materie en HI-gas bevat, maar weinig sterren heeft omdat het deze niet kan vormen.

"Een dergelijk type object wordt voorspeld door kosmologische modellen, maar is nooit echt bevestigd door observatie", zei Dr. Zhu.

Om te bevestigen of schijnbaar "donkere" sterrenstelsels echt geen optische emissies hebben, hebben wetenschappers zeer diepe optische waarnemingen nodig met een grote telescoop, samen met de FAST HI-onderzoeksgegevens.

Naast donkere materie bevatten sterrenstelsels ook gas en sterren. Het gas heeft voornamelijk de vorm van HI, dat door radiotelescopen kan worden gedetecteerd via een emissiespectraallijn op een golflengte van 21 cm.

Tot nu toe zijn er slechts ongeveer 35.000 gasstelsels gedetecteerd. Nu het FAST extragalactische HI-onderzoek op volle snelheid draait, heeft het echter het potentieel om honderdduizenden gasstelsels te ontdekken, evenals donkere sterrenstelsels, getijdenstaartfilamenten, accretiestromen en ultradiffuse dwergstelsels. + Verder verkennen

LOFAR-onderzoek helpt bij het bestuderen van clustereigenschappen van radiosterrenstelsels