Астрономи описали, як порожній простір став Всесвітом

Спираючись на дані індійської обсерваторії, вчені зробили деякі висновки про фізичну природу раннього Всесвіту. Це був час космічного світанку: тоді формувалися перші зірки та галактики.

Використовуючи дані індійського радіотелескопа SARAS3, астрономи Кембриджського університету зазирнули в юний Всесвіт. Вони змогли встановити обмеження на масу та енергію об'єктів, які світили через 200 мільйонів років після Великого Вибуху.

Як не дивно, дослідники змогли встановити ці межі, не виявивши сигнал, який вони шукали, - 21-сантиметрову лінію водню.

Провал спостережень дозволив зробити інші висновки про космічний світанок. Зокрема, були виключені сценарії неефективних галактик, нагрівання космічного газу і галактик-виробників радіовипромінювання.

Астрономи описали, як порожній простір став ВсесвітомХоча ми поки що не можемо спостерігати ранні галактики, результати дослідження демонструють, як порожній простір перетворився на сучасний всесвіт, повний зірок.

Наукова стаття була опублікована у виданні Nature Astronomy.

Нові обсерваторії, які будуються по всьому світу, орієнтовані на вирішення загадки перших світил. Дані SARAS3 вже включені в загальний масив, і будуть проаналізовані протягом найближчих 10 років.

Проєкту SKA, що включає два телескопи нового покоління, ймовірно, вже будуть доступні знімки юного всесвіту. Однак на нинішньому етапі важливіше виявити космологічний сигнал перших зірок, прихований за щільними водневими хмарами.

Цей сигнал відомий як 21-сантиметрова лінія - радіосигнал, створений атомами водню в перші миті заповненого космосу.

На відміну від нещодавно запущеного телескопа "Джеймс Вебб", здатного безпосередньо отримувати зображення окремих галактик, виявлення 21-сантиметрової лінії може виявити цілі скупчення ранніх галактик.

Раніше дослідники розробили метод, що дає змогу "ігнорувати" хмари з водню і космічного пилу.

Як відомо, що 2018 року інша дослідницька група, яка працює в рамках експерименту EDGES, імовірно знайшла ознаки раннього світла, тієї самої зорі всесвіту.

Зареєстрований сигнал був незвично сильним і не вписувався в загальну астрофізичну картину раннього Всесвіту. Недавні дані SARAS3 спростували цю гіпотезу: результат EDGES все ще чекає підтвердження від незалежних спостережень.

Проблема в тому, що результати дослідження EDGES не підтверджені саме тому, що шуканого сигналу немає. Просто фізично немає. І не факт, що його буде знайдено в найближчому майбутньому. Зрозуміло, що надії на кращу апарату залишаються, але...

"Ми шукали сигнал із певною амплітудою, - каже Гаррі Бевінс, аспірант із лабораторії імені Генрі Кавендіша, провідний автор статті.

"Але, не знайшовши цього сигналу, ми можемо встановити межу його глибини. Це, своєю чергою, дає нам інформацію про те, наскільки яскравими були перші галактики".

"Наш аналіз показав, що сигнал водню може розповісти нам про популяцію перших зірок і галактик", - впевнена доктор Анастасія Фіалкова з Інституту астрономії Кембриджа.

"Наш аналіз накладає обмеження на деякі ключові властивості перших джерел світла, включно з масою найбільш ранніх галактик і ефективністю, з якою ці галактики можуть утворювати зірки. Ми також розглядаємо питання про те, наскільки ефективно ці джерела випускають рентгенівське, радіо- та ультрафіолетове випромінювання".

"Для нас це перший крок у тому, що, як ми сподіваємося, стане десятиліттям відкриттів", - переконаний Елой де Лера Аседо, один із керівників дослідження.

"Наші дані також показують, що перші зірки і галактики могли внести вимірний внесок у фонове випромінювання, яке з'явилося внаслідок Великого вибуху і яке відтоді рухається до нас, - додає де Лера Аседо. - Ми також встановлюємо межу цього внеску".

Поділитися:

Написати коментар