Всесвіт «розігрівся», перш ніж «засяяв», вважають дослідники
Астрономи, які шукали докази існування світла від перших зірок і галактик, виявили, що Всесвіт був теплим, а не холодним, перш ніж «засяяв».
Про це розповідають в Міжнародному центрі радіоастрономічних досліджень (ICRAR), передають OstanniPodii.com.
Команда ICRAR під керівництвом Університету Кертіна шукала невловну «епоху реіонізації» за допомогою телескопа Мерчисонська широкопольна решітка (MWA), розташованого в Західній Австралії.
«Наше дослідження проводилося у два етапи. Під час початкового дослідження ми отримали перші докази нагрівання міжгалактичного середовища, газу між галактиками, через 800 мільйонів років після Великого вибуху», — сказала головна авторка першої фази ICRAR, докторка Рідхіма Нунхокі.
Епоха реіонізації — це період на початку історії Всесвіту, який передбачений теорією, але ще не виявлений за допомогою радіотелескопів. Він означає кінець космічної темної епохи, приблизно через мільярд років після Великого вибуху, коли газ між галактиками перейшов від непрозорого до прозорого стану, що дозволило світлу від перших зірок і галактик поширюватися по всьому Всесвіту.
Нунхокі пояснила, що для вивчення цього раннього періоду Всесвіту астрономи повинні ізолювати слабкий сигнал з епохи реіонізації, а також ідентифікувати та видалити зі своїх спостережень усі інші джерела радіохвиль у Всесвіті.
«До них належать випромінювання від сусідніх зірок і галактик, перешкоди від земної атмосфери та навіть шум, що генерується самим телескопом. Тільки після ретельного віднімання цих «фонових сигналів» решта даних розкриє сигнали з епохи реіонізації», — каже Нунхокі.
«На основі цього дослідження ми розробили методи боротьби із забрудненням переднього плану та віднімання небажаних сигналів, а також краще зрозуміли роботу нашого телескопа й отримали чистий сигнал».
«Ми також змогли об′єднати дані MWA за десять років, щоб спостерігати за небом довше, ніж будь-коли раніше. Це ще одна причина, чому ми наблизилися до виявлення сигналу як ніколи раніше».
За словами команди, саме якість і кількість цього нового набору даних зробили можливим це відкриття. Холодний Всесвіт виробляв би сигнал, який був би видимий у нових даних. Відсутність цього сигналу виключає такий «холодний старт» реіонізації та означає, що Всесвіт мав бути «попередньо нагрітий» перед тим, як відбулася реіонізація.
Професорка Кетрін Тротт, яка очолює проєкт «Епоха реіонізації» в ICRAR, була головним автором другої фази дослідження.
«У міру еволюції Всесвіту газ між галактиками розширюється та охолоджується, тому ми очікували, що він буде дуже-дуже холодним», — каже Тротт.
«Наші вимірювання показують, що він принаймні нагрівається на певну величину. Не набагато, але це говорить нам про те, що дуже холодна реіонізація виключена. Це дійсно цікаво».
«Дослідження показують, що це нагрівання, ймовірно, викликане енергією від ранніх джерел рентгенівського випромінювання від ранніх чорних дір і залишків зірок, що поширюється по Всесвіту».
Уроки, винесені з обробки цих даних, дадуть поштовх пошукам епохи реіонізації за допомогою телескопів Квадратнокілометрової решітки (SKA), які зараз будуються в Західній Австралії та Південній Африці.
«Всі ці наявні методи допоможуть нам знайти те, чого бракує», — каже Нунхокі.
«Сигнал, безсумнівно, захований там. Потрібно лише вдосконалити наші дані та отримати більше даних, чистіших даних, щоб його знайти».