Následky Velkého třesku - okamžik, kdy náš vesmír explodoval asi před 13, 8 miliardami let - byly trochu anticlimactic.
Po celé hullabaloo byl vesmír chladný a temný po určitou dobu, plný záření a mraků plynného vodíku. Hvězdy se neobjevily až o miliony let později, okamžik zvaný Kosmický úsvit. Nyní, zprávy Hannah Devlin v The Guardian, vědci detekovali signály z toho, co považují za první hvězdy. Pokud bude nález potvrzen, mohlo by to vědcům nahlédnout do dávných původů vesmíru.
Jak hlásí Sarah Kaplan z The Washington Post, světlo z těchto hvězd je příliš slabé na to, aby mohly dalekohledy vidět. Vědci však navrhli, že když první hvězdy mrknou, blikající světelné koule by interagovaly se zbytkovým zářením z Velkého třesku a zanechaly nesmazatelnou značku. A v roce 1999 astrofyzici navrhli, že tento velmi slabý signál bude detekovatelný. Pečlivým prozkoumáním tohoto záření v pozadí, známého jako Kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), věřili, že by mohli najít pokles ve spektru od časných blikání světla.
Nalezení tohoto signálu však nebylo jednoduché. Předpovídalo se, že uprostřed radiofrekvenčních vln v pásmu FM bude ležet plácnutí, což znamená, že pozemské vysílání a další přírodní signály mohou snadno překonat slabý pokles. Podle tiskové zprávy vědci využili EDGES (Experiment k detekci globálního podpisu EoR), malé, velmi přesné stolní antény umístěné v západní Austrálii.
Anténa v podstatě pohlcuje dostupná rádiová data, která mohou vědci pečlivě prosévat. Jak uvádí Kaplan, Peter Kurczynski, programový ředitel Národní nadace pro vědu, přirovnává proces k zapnutí všech rádiových stanic kromě jedné a poté hledá chybějící stanici. "Tým musí vyzvednout rádiové vlny a poté vyhledat signál, který představuje asi 0, 01% kontaminujícího rádiového šumu pocházejícího z naší vlastní galaxie, " říká Devlinovi kosmolog Andrew Pontzen z University College London. "Je to území sena sena."
(NR Fuller / National Science Foundation) Poté, co vyslal hlasité a blízké signály, tým ve skutečnosti našel, co hledají - pokles vlnové délky, který naznačoval, že Kosmický úsvit nastal asi 180 milionů let po Velkém třesku. Dva roky hledali alternativní vysvětlení a přemístili anténu EDGES, aby otestovali přesnost jejich měření. Ale dospěli ke stejnému závěru: Viděli signály z prvních záblesků v našem vesmíru. Svůj nález zveřejnili tento týden v časopise Nature .
Hlavní autor Judd Bowman, astrofyzik na Arizonské státní univerzitě, říká Kaplanovi, že tyto rané hvězdy byly trochu odlišné od našeho Slunce a jiných moderních hvězd. Hvězdy byly modré a hořely rychle, složené z jediných prvků v ranném vesmíru - helia a vodíku. Hvězdy nakonec explodovaly a vytvořily těžší prvky, jako je kyslík a uhlík, složky nezbytné pro život. "Tyto hvězdy vytvořily semena pro všechno, co z nich vyšlo, " říká. "Svým způsobem je to jako hnojivo na poli." Nelze pěstovat plodiny, aniž byste do směsi vložili správné ingredience. To dělali tyto hvězdy. “
Signální pokles byl velmi odlišný, než předpokládali vědci. Ve skutečnosti to bylo dvakrát tak velké, jak navrhovaly modely. Co to znamená, vysvětluje Devlin, je to, že prapůvodní vodík absorboval dvakrát tolik záření, než bylo předpovězeno, a časný vesmír byl pravděpodobně ještě chladnější, než se předpokládalo, zhruba -454 Fahrenheita.
O pomoc při interpretaci nálezu se poradili s astrofyzikem Tel Avivské univerzity Rennanem Barkanou. Ve společenské studii tvrdí, že tento rozpor lze vysvětlit temnou hmotou, což je teoretický typ hmoty, který pomáhá vysvětlit naše pozorování vesmíru. Barkana tvrdí, že interakce mezi temnou hmotou a normální hmotou mohou vysvětlit rádiový podpis.
Harvardský astronom Lincoln Greenhill v analýze pro Nature varuje, že nález potřebuje další potvrzení. Mohlo by to však mít obrovské důsledky, umožňující astronomům zmapovat 3D strukturu vesmíru a poskytnout nový pohled do těchto raných temných věků. Mohlo by to dokonce pomoci vědcům konečně rozbít tajemství toho, co temná hmota skutečně je.
