Ранният етап от формирането на Вселената остава до голяма степен загадка за съвременната наука. Но в ново проучване, публикувано в списанието Nature, изследователите направиха убедителен случай за това, когато точно първите звезди започнаха да се формират. След Големия взрив преди около 13,7 милиарда години, Вселената беше тъмна, гореща и изпълнена с високоенергийни елементарни частици. След 380 000 години Вселената се е охладила достатъчно, за да съществуват фотони. Тогава се появи първият космически микровълнов фон (CMB), благодарение на който учените успяха да научат повече за произхода на Вселената.
Изследователите предполагат, че чрез изследване на интензивността на космическия микровълнов фон е възможно да се установи моментът, когато първите звезди започнаха да се образуват. Когато звездите започнат да се образуват, те загряват водородния газ, който прониква във Вселената. Докато газът се загрява, той абсорбира CMB, в резултат на което интензивността му намалява. Невъзможно е да се открият такива отклонения с помощта на традиционните телескопи, но тук радиосигналите идват на помощ на науката. Тези сигнали обаче са толкова слаби, че лесно се затъмняват от всеки шум, който на моменти може да бъде десетки хиляди пъти по-силен. Както каза един изследовател, „Търсенето на такива сигнали е все едно да се опиташ да чуеш крила на колибри, шумолещи сред ураган“.
Подобни трудности обаче не спряха учените. Екип от изследователи от Университета в Аризона и Масачузетския технологичен институт решиха да открият сигнали за ранно образуване на звезди и колкото и невероятно да звучи, те го направиха. И направиха всичко това с помощта на сравнително малка антена (на снимката точно по-долу). Антената беше инсталирана в една от австралийските пустини, тъй като именно на такива места смущения от генерирани от човека радиосигнали могат да бъдат сведени до минимум. За първи път късметът се усмихна на учените през 2016 година. Тогава беше регистриран първи спад на интензивността на CMB. Според получените данни можем да заключим, че първите звезди са се образували около 180 милиона години след Големия взрив.
„Това е много вълнуващо, защото за първи път успяхме да погледнем с поне едно око в най-важния период от формирането на нашата Вселена. Тогава започнаха да се образуват първите звезди и галактики. Това е първият път, когато науката е получила директни данни от наблюденията от тази епоха “, каза Колин Лонсдейл, директор на Обсерваторията на сенокосите.
Изследователският екип прекара повече от година, потвърждавайки собствените си заключения въз основа на получените сигнали. Положението на антената беше променено, използва се различно калибриране на измервателните уреди. Но в същото време сигналът се наблюдаваше всеки път, докато се оказа два пъти по-интензивен, отколкото първоначално се очакваше. Това доказва, че водородът в ранната Вселена е бил много по-студен, отколкото се смяташе досега. Изследователят Ренан Баркана от университета в Тел Авив твърди, че тъмната материя може да обясни по-студената Вселена.
Данните, получени в резултат на изследванията, все още трябва да бъдат потвърдени от други експерти в тази област. Въпреки това много учени, които вече са се запознали с резултатите от експеримента на експерти от MIT и университета в Аризона, смятат, че това откритие дърпа една или дори две Нобелови награди. Първата награда може да бъде присъдена на учените за определяне на възрастта на първите звезди, а втората - за откритие, свързано с по-студен водород и тъмна материя, което е напълно способно да разшири съществуващия стандартен физически модел. Можете да прочетете резултатите от изследванията тук.
Промоционално видео:
Сергей Грей
