Вселенная «разогрелась», прежде чем «засияла», считают исследователи

Астрономы, искавшие доказательства существования света от первых звезд и галактик, обнаружили, что Вселенная была теплой, а не холодной, прежде чем «засияла».

Об этом рассказывают в Международном центре радиоастрономических исследований (ICRAR), передают OstanniPodii.com.

Команда ICRAR под руководством Университета Кертина искала неуловимую «эпоху реионизации» с помощью телескопа Мерчисонская широкопольная решетка (MWA), расположенного в Западной Австралии.

«Наше исследование проводилось в два этапа. Во время первоначального исследования мы получили первые доказательства нагрева межгалактической среды, газа между галактиками, через 800 миллионов лет после Большого взрыва», — сказала главный авторк первой фазы ICRAR, доктор Ридхима Нунхоки.

Эпоха реионизации — это период в начале истории Вселенной, который предсказан теорией, но еще не обнаружен с помощью радиотелескопов. Он означает конец космической темной эпохи, примерно через миллиард лет после Большого взрыва, когда газ между галактиками перешел от непрозрачного к прозрачному состоянию, что позволило свету от первых звезд и галактик распространяться по всей Вселенной.

Нунхоки объяснила, что для изучения этого раннего периода Вселенной астрономы должны изолировать слабый сигнал из эпохи реионизации, а также идентифицировать и удалить из своих наблюдений все другие источники радиоволн во Вселенной.

«К ним относятся излучение от соседних звезд и галактик, помехи от земной атмосферы и даже шум, генерируемый самим телескопом. Только после тщательного вычитания этих «фоновых сигналов» остальные данные раскроют сигналы из эпохи реионизации», — говорит Нунхоки.

«На основе этого исследования мы разработали методы борьбы с загрязнением переднего плана и вычитания нежелательных сигналов, а также лучше поняли работу нашего телескопа и получили чистый сигнал».

«Мы также смогли объединить данные MWA за десять лет, чтобы наблюдать за небом дольше, чем когда-либо прежде. Это еще одна причина, почему мы приблизились к обнаружению сигнала как никогда раньше».

По словам команды, именно качество и количество этого нового набора данных сделали возможным это открытие. Холодная Вселенная производила бы сигнал, который был бы видим в новых данных. Отсутствие этого сигнала исключает такой «холодный старт» реионизации и означает, что Вселенная должна была быть «предварительно нагрета» перед тем, как произошла реионизация.

Профессор Кэтрин Тротт, возглавляющая проект «Эпоха реионизации» в ICRAR, была главным автором второй фазы исследования.

«По мере эволюции Вселенной газ между галактиками расширяется и охлаждается, поэтому мы ожидали, что он будет очень-очень холодным», — говорит Тротт.

«Наши измерения показывают, что он по крайней мере нагревается на определенную величину. Не на много, но это говорит нам о том, что очень холодная реионизация исключена. Это действительно интересно».

«Исследования показывают, что это нагревание, вероятно, вызвано энергией от ранних источников рентгеновского излучения от ранних черных дыр и остатков звезд, распространяющейся по Вселенной».

Уроки, извлеченные из обработки этих данных, дадут толчок поискам эпохи реионизации с помощью телескопов Квадратнокилометровой решетки (SKA), которые сейчас строятся в Западной Австралии и Южной Африке.

«Все эти имеющиеся методы помогут нам найти то, чего не хватает», — говорит Нунхоки.

«Сигнал, несомненно, спрятан там. Нужно только усовершенствовать наши данные и получить больше данных, более чистых данных, чтобы его найти».

• Вселенная