Konstnärsillustration av tre typer av objekt som kan upptäckas av FAST:Fast radio burst (FRB), Pulsar och HI galaxer. Kredit:Qian Lei
En storskalig undersökning av neutralt väte (HI) av det lokala universum är ett av de stora vetenskapsinitiativen under projektet Femhundra Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST).
Utrustad med en 19-beam array-mottagare och i kombination med superhög känslighet på grund av dess stora insamlingsområde, är FAST det mest kraftfulla mätverktyget för att utforska HI-universumet.
Den avlidne prof. Nan Rendong, som grundade FAST-projektet och fungerade som dess chefsforskare och ingenjör, noterade att FAST HI-undersökningen skulle kunna ta upp många viktiga astrofysiska frågor. Den kan undersöka omfattningen av HI-skivor, studera den utökade rotationskurvan upp till aldrig tidigare skådade avstånd, kartlägga distributionen av mörk materia i den lokala gruppen, söka efter lågmassgalaxer i tomma områden och upptäcka satelliter med kall mörk materia och möjliga HI-följeslagare. .
FAST HI-undersökningsteamet, ledd av Dr. Zhu Ming från FAST Operation and Development Center vid National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), har aktivt skannat himlen ända sedan FAST formellt började sin verksamhet i januari 2020. Teamet publicerade sin första data den 19 juni i en artikel publicerad i Research in Astronomy and Astrophysics .
Skytäckning av FAST HI-undersökningen. Det röda området observeras med hjälp av mottagaren med 19 strålar, medan det blå området observeras med en ultrabredbandsmottagare. Kredit:FAST HI-undersökningsteamet
"Detta är en pilotstudie för att testa observationsstrategin och datareduktionspipelinen för den storskaliga HI-undersökningen, och resultaten visar att FAST verkligen har en hög undersökningshastighet och kan erhålla HI-spektra med högre spektralupplösning än tidigare undersökningar," sa Dr Zhu Ming, motsvarande författare till tidningen.
Katalogen från pilotundersökningen innehåller 544 HI-detekterade galaxer. Det mest intressanta resultatet är att 16 av de FAST-detekterade källorna inte har några optiska motsvarigheter, vilket innebär att FAST kan upptäcka galaxer som möjligen missas av optiska teleskop.
Dr Zhu sa att objekten är mycket intressanta för galaxbildningsteorin och kan representera en ny typ av objekt som innehåller mörk materia och HI-gas men som har få stjärnor eftersom den inte kan bilda dem.
"En sådan typ av objekt förutsägs av kosmologiska modeller men har aldrig riktigt bekräftats genom observation", säger Dr Zhu.
"Mörka" galaxer som hittats av FAST men inte setts av optiska teleskop. Vänster och mittenpaneler visar HI-spektrum och bild observerad av FAST, respektive; den högra panelen är en optisk bild. Kredit:Kang Jiangang
För att bekräfta huruvida till synes "mörka" galaxer verkligen inte har några optiska emissioner kommer forskare att behöva mycket djupa optiska observationer med ett stort teleskop tillsammans med FAST HI-undersökningsdata.
Förutom mörk materia innehåller galaxer även gas och stjärnor. Gasen är huvudsakligen i form av HI, som kan detekteras av radioteleskop genom en emissionsspektrallinje vid en 21 cm våglängd.
Hittills har bara omkring 35 000 gasgalaxer upptäckts. Men nu när den FAST extragalaktiska HI-undersökningen körs i full fart, har den potential att upptäcka hundratusentals gasgalaxer såväl som mörka galaxer, tidvattensvansfilament, ackretionsströmmar och ultradiffusa dvärggalaxer. + Utforska vidare
