Ученые наблюдали рождение вселенной в атоме водорода

Исследователи из Тель-авивского университета использовали радиоволны, чтобы открыть наиболее древние галактики.

Окна в прошлое, звезды способны представить историю нашей вселенной, которой к настоящему моменту, как оценивают ученые, 14 млрд лет. Чем дальше звезда, тем она старше, и самые древние звезды сложно обнаружить. Современные телескопы могут видеть галактики возрастом примерно 700 млн лет, да и то если такая галактика является чрезвычайно массивной или проявилась в результате массивного звездного взрыва.

И вот теперь международная группа ученых во главе с исследователями из Тель-авивского университета разработала метод для обнаружения галактик звезд, которые сформировались в пору юности вселенной, в течение первых 180 млн лет ее существования. Метод позволяет наблюдать звезды, которые ранее считались слишком древними, чтобы их можно было увидеть, сообщил профессор Реннан Баркана из школы физики и астрономии университета.

Опубликованный в издании Nature исследовательский метод использует радиотелескопы для поиска радиоволн, испускаемых атомами водорода, которыми вселенная изобиловала в раннем возрасте. Испуская волны длиной примерно 21 см, атомы отражают излучение звезд, делая их эмиссию обнаружимой с помощью радиотелескопов, пояснил профессор Баркана. Это развитие открывает путь к возможности узнать больше о наиболее древних галактиках вселенной.

Считывание сигналов из прошлого

По словам профессора Барканы, эти волны демонстрируют определенный шаблон в небе, ясную подпись ранних галактик, размер которых был равен одной миллионной доле современных галактик. Разница в движении темной материи и газа с раннего периода существования вселенной, которая повлияла на формирование звезд, производит определенное шаблонное колебание, которое позволяет намного легче отличить эти ранние волны от ярких локальных радиоэмиссий.

Интенсивность волн той эпохи зависит от температуры газа и позволяет исследователям начать составлять карту галактик. Если газ очень горяч, это значит, что в этой галактике много звезд, а если слишком холоден — звезд мало, пояснил профессор Баркана.

Эти начальные шаги в таинственное происхождение вселенной позволят радиоастрономам впервые восстановить примерный облик ранней вселенной с точки зрения распределения звезд и галактик.

Новая эпоха

Эта область астрономических исследований, называемая сегодня «21-сантиметровой космологией», еще разрабатывается. Пять различных международных групп создают радиотелескоп для обнаружения таких типов эмиссий, сосредоточившись на эпохе около 500 млн лет после большого взрыва. Оборудование также может быть специально разработано для обнаружения сигналов более ранних эпох, сказал профессор Баркана. Он надеется, что эта область исследования прольет свет на таинственный период между рождением вселенной и современностью с учетом возможности проверки прогнозов относительно ранних дней вселенной.

„Мы многое знаем о древней вселенной, и многое о вселенной современной. Но существует малопонятная промежуточная эпоха, когда повсюду был горячий газ, и формировались первые звезды. Теперь мы готовимся узнать больше об этом периоде“, заключил ученый.

06.09.2012