FAST-teleskopet och DESI observerar tillsammans kosmiska gaser
En kombinerad observation med Kinas FAST-radioteleskop och det internationella DESI-spektrografet avslöjar att universums stjärnbildningsnedgång inte beror på att bränslet tar slut, utan på en minskad förmåga att omvandla gas.
Kinas "Kinas öga" (FAST) radioteleskop och det internationella instrumentet Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) har tillsammans producerat ny information om universums utveckling. Forskningen, som involverade flera kinesiska forskningsinstitutioner och publicerades i tidskriften Nature Astronomy, har förtydligat vår förståelse av hur stjärnor har bildats under de senaste 4,5 miljarder åren.
Studien fann att medan stjärnbildningstakten har minskat avsevärt, har universums reserver av neutralt väte inte uttömts i samma takt. Detta utmanar den tidigare hypotesen att minskad stjärnbildning direkt orsakas av en brist på gas som fungerar som byggstenar för stjärnor.
Genom att mäta förekomsten av neutralt väte, som avger en signal vid den svaga radiofrekvensen 21 cm, i ett stort antal galaxer kunde forskarna följa dess utveckling med oöverträffad precision. FAST-teleskopets utmärkta känslighet och DESI:s förmåga att kartlägga stora områden kombinerades för att analysera cirka 2,5 miljoner galaxer.
Resultaten visar att för cirka 4,5 miljarder år sedan var stjärnbildningstakten 2,5 gånger högre än idag, medan densiteten av neutralt väte bara var 1,4 gånger högre. Forskarna föreslår att problemet inte är en brist på väte, utan en minskad effektivitet i dess omvandling. Neutralt väte omvandlas först till tätare molekylära moln, som är de faktiska stjärnornas "förlossningssalar". I universums senare skeden har denna omvandlingsprocess försvagats, vilket har gjort att reserverna av neutralt väte bevarats, medan mängden molekylär gas som är nödvändig för stjärnbildning har minskat.