Illustration d'artiste de trois types d'objets pouvant être découverts par FAST :sursaut radio rapide (FRB), pulsar et galaxies HI. Crédit :Qian Lei
Une étude à grande échelle de l'hydrogène neutre (HI) de l'univers local est l'une des principales initiatives scientifiques dans le cadre du projet FAST (Fast).
Équipé d'un récepteur à réseau de 19 faisceaux et combiné à une très haute sensibilité en raison de sa grande zone de collecte, FAST est l'outil d'enquête le plus puissant pour explorer l'univers HI.
Le regretté professeur Nan Rendong, qui a fondé le projet FAST et en a été le scientifique et ingénieur en chef, a noté que l'enquête FAST HI serait en mesure de répondre à de nombreuses questions astrophysiques importantes. Il pourrait étudier l'étendue des disques HI, étudier la courbe de rotation étendue jusqu'à des distances sans précédent, cartographier la distribution de la matière noire dans le groupe local, rechercher des galaxies de faible masse dans les régions vides et détecter les satellites de matière noire froide et d'éventuels compagnons HI. .
L'équipe d'enquête FAST HI, dirigée par le Dr Zhu Ming du Centre d'exploitation et de développement FAST des Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC), scrute activement le ciel depuis le lancement officiel de FAST en janvier 2020. L'équipe a publié ses premières données le 19 juin dans un article publié dans Research in Astronomy and Astrophysics .
Couverture du ciel de l'enquête FAST HI. La zone rouge est observée à l'aide du récepteur à 19 faisceaux, tandis que la zone bleue est observée à l'aide d'un récepteur à bande ultra large. Crédit :équipe d'enquête FAST HI
« Il s'agit d'une étude pilote pour tester la stratégie d'observation et le pipeline de réduction des données pour l'enquête HI à grande échelle, et les résultats démontrent que FAST a en effet une vitesse d'enquête élevée et peut obtenir des spectres HI avec une résolution spectrale plus élevée que les enquêtes précédentes », a déclaré Dr Zhu Ming, auteur correspondant de l'article.
La version du catalogue de l'enquête pilote contient 544 galaxies détectées par HI. Le résultat le plus intéressant est que 16 des sources détectées par FAST n'ont pas de contreparties optiques, ce qui signifie que FAST peut découvrir des galaxies qui peuvent être manquées par les télescopes optiques.
Le Dr Zhu a déclaré que les objets sont très intéressants pour la théorie de la formation des galaxies et peuvent représenter un nouveau type d'objet qui contient de la matière noire et du gaz HI mais qui a peu d'étoiles car il ne parvient pas à les former.
"Ce type d'objet est prédit par les modèles de cosmologie mais n'a jamais vraiment été confirmé par l'observation", a déclaré le Dr Zhu.
Galaxies "sombres" trouvées par FAST mais non vues par les télescopes optiques. Les panneaux de gauche et du milieu montrent le spectre HI et l'image observés par FAST, respectivement ; le panneau de droite est une image optique. Crédit :Kang Jiangang
Cependant, pour confirmer si les galaxies apparemment "sombres" n'ont vraiment pas d'émissions optiques, les scientifiques auront besoin d'observations optiques très profondes avec un grand télescope ainsi que des données d'enquête FAST HI.
Outre la matière noire, les galaxies contiennent également du gaz et des étoiles. Le gaz est principalement sous forme de HI, qui est détectable par les radiotélescopes à travers une raie spectrale d'émission à une longueur d'onde de 21 cm.
Jusqu'à présent, seules environ 35 000 galaxies gazeuses ont été détectées. Cependant, maintenant que l'enquête extragalactique HI FAST fonctionne à plein régime, elle a le potentiel de découvrir des centaines de milliers de galaxies gazeuses ainsi que des galaxies sombres, des filaments de queue de marée, des courants d'accrétion et des galaxies naines ultra-diffuses. L'enquête LOFAR aide à l'étude de la propriété de regroupement des radiogalaxies
