Международная группа астрономов впервые объединила 64 антенны радиотелескопа MeerKAT (ЮАР) для поиска слабых следов нейтрального водорода во Вселенной. Предварительные результаты исследования опубликованы в препринте на arXiv.

Научная работа была проведена в рамках проекта по созданию крупнейшего в мире радиоинтерферометра Square Kilometre Array (SKA), части которого будут размещены в Австралии, Китае, Индии, Европе и ЮАР на базе уже действующих и еще не построенных инструментов. Целью SKA является изучение эволюции Вселенной и механизмов ее расширения, а также крупномасштабной структуры.

Важными для изучения темной энергии и проверки общей теории относительности являются карты распределения нейтрального водорода, самого распространенного вещества во Вселенной, при малых и больших красных смещениях. Для этого проводятся наблюдения слабого излучения с длиной волны 21 сантиметр (известно как радиолиния HI), однако серьезным препятствием является засветка на переднем плане. Удаление близких источников яркого радиоизлучения, радиочастотных помех и теплового шума требует точной калибровки, для чего исследователи применили подход поиска корреляции с обзорами галактик.

Данные были собраны в результате 10,5 часа наблюдений с использованием приемников L-диапазона MeerKAT в течение шести ночей в диапазоне частот 1015–973 мегагерц при красном смещении от 0,4 до 0,459.

Ученые выявили общий паттерн кластеризации между картами MeerKAT и положениями галактик, определенными WiggleZ Dark Energy Survey — крупномасштабным астрономическим исследованием красного смещения, выполненным на 3,9-метровом англо-австралийском телескопе в обсерватории Сайдинг-Спринг (Австралия). Сильная статистическая корреляция между радиокартами и галактиками показывает, что телескоп MeerKAT способен обнаруживать крупномасштабные космические структуры.