Поиски первых звезд в юной Вселенной

Поиски первых звезд во ВселеннойВ arXiv-документе, который вскоре будет опубликован в Astrophysical Journal, команда доктора Николь Барри (Nichole Barry) из австралийского Университета Мельбурна сообщает о 10-кратном улучшении данных, собранных телескопом Murchison Widefield Array (MWA), состоящем из 4096 дипольных антенн, которые установлены в отдаленных внутренних районах Западной Австралии.

MWA, начавший работать в 2013 году, был построен специально для обнаружения электромагнитного излучения, который испускает нейтральный водород. Этот газ составлял большую часть младенческой Вселенной, когда она только начала остывать в порожденном Большим взрывом месиве из отдельных протонов и нейтронов. Наконец эти атомы водорода начали группироваться, образовав самые первые из существующих звезд и открыв важную фазу в эволюции Вселенной, известную как эпоха реионизации (EoR).

Поиски первых звезд во Вселенной

На этом изображении эпохи реионизации нейтральный водород (красный цвет) постепенно ионизируется первыми звездами (белый цвет) Фото: Университет Мельбурна, Пол Гейл, Саймон Муч

«Определение эволюции EoR чрезвычайно важно для нашего понимания астрофизики и космологии. До сих пор, однако, никто не мог ее наблюдать. Эти результаты приводят нас намного ближе к цели».
Доктор Николь Барри

Излучение нейтрального водорода, преобладавшего в пространстве / времени до и в ранний период EOR, происходит на длине волны приблизительно 21 см. Из-за расширения Вселенной сигнал растянулся теперь примерно на два метра и остается постоянным.

Обнаружение этого сигнала остается теоретически лучшим способом исследования условий в первые дни существования Космоса. Однако сделать это чрезвычайно трудно.

«Сигналу, который мы ищем, более 12 млрд лет. Он исключительно слабый, и между ним и нами много других галактик. Они препятствуют и очень затрудняют получение информации, которую мы ищем»
Соавтор работы адъюнкт-профессор Кэтрин Тротт (Cathryn Trott), Университет Кертина, Западная Австралия

Применяя 21 час необработанных данных, доктор Барри и ее коллеги исследовали новые методы, чтобы уточнить анализ и исключить постоянные источники, загрязняющие сигнал, в том числе ультра-слабые помехи, создаваемые радиовещанием на Земле. Результатом стал уровень точности, который значительно сократил диапазон, в котором могла начаться EoR, увеличивая ограничения почти на порядок.

«Мы не можем сказать, что эта статья приближает нас к точному датированию начала или конца EoR, но она исключает некоторые из наиболее экстремальных моделей. То, что это произошло очень быстро, теперь исключено. То, что условия были очень холодными, теперь также исключено».
Адъюнкт-профессор Кэтрин Тротт

Доктор Барри подчеркнула, что результаты представляют собой не только шаг вперед в глобальном стремлении представить младенческую вселенную, но и создают основу для дальнейших исследований.

Поиски первых звезд во Вселенной

Доктор Николь Барри в MWA Фото: Руби Бирн

«У нас есть около 3000 часов данных из MWA, и для наших целей некоторые из них более полезны, чем другие. Такой подход позволит нам определить, какие биты наиболее перспективны, и проанализировать их лучше, чем когда-либо прежде».
Доктор Николь Барри

Источник: phys.org

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *