Urmările Big Bang-ului - momentul în care universul nostru a explodat în existență acum aproximativ 13, 8 miliarde de ani - a fost un pic anticlimatic.
După tot hullabaloo, universul a fost rece și întunecat destul de mult timp, plin de radiații și nori de hidrogen gazos. Stelele nu au apărut decât milioane de ani mai târziu, un moment denumit Cosmic Dawn. Acum, relatează Hannah Devlin la The Guardian, cercetătorii au detectat semnale de la ceea ce cred ei a fi acele prime vedete. Dacă descoperirea va fi confirmată, ar putea să le dea o privire oamenilor de știință asupra originilor străvechi ale universului.
După cum raportează Sarah Kaplan la The Washington Post, lumina de la aceste stele este mult prea slabă pentru a vedea telescoapele. Însă oamenii de știință au propus ca atunci când primele stele au clipit, bilele strălucitoare de lumină ar fi interacționat cu radiațiile rămase din Big Bang, lăsând o marcă de neșters. Și în 1999, astrofizicienii au sugerat că acest semnal foarte slab ar putea fi detectat. Cercetând cu atenție această radiație de fundal, cunoscută sub denumirea de Cosmic Microwave Background (CMB), ei credeau că ar putea găsi o scufundare în spectru de la pâlpâirile timpurii ale luminii.
Găsirea acelui semnal nu a fost însă o sarcină simplă. S-a prevăzut că zăpăceala în mijlocul undelor radio FM, ceea ce înseamnă că emisiile terestre și alte semnale naturale ar putea copleși cu ușurință scufundarea slabă. Potrivit unui comunicat de presă, cercetătorii au folosit EDGES (Experiment pentru detectarea semnăturii globale EoR), o antenă mică, foarte precisă, în formă de masă, aflată în vestul Australiei.
În esență, antena mărește datele radio disponibile, pe care cercetătorii le pot analiza cu atenție. După cum raportează Kaplan, Peter Kurczynski, director de programe pentru Fundația Națională a Științei, asemănă cu procesul de a porni toate stațiile de radio, cu excepția unuia, și apoi să caute stația lipsă. „Echipa trebuie să ridice undele radio și apoi să caute un semnal care este în jur de 0, 01% din zgomotul radio contaminant care provine din propria noastră galaxie”, a declarat pentru Devlin Andrew Pontzen, cosmolog la University College London. „Este un teritoriu cu ac în fân.”
(NR Fuller / National Science Foundation) După ce a eliminat semnale puternice și puternice, echipa a găsit, de fapt, ceea ce căutau - o scufundare în lungimea de undă care a sugerat că zorii cosmice au avut loc la aproximativ 180 de milioane de ani după Big Bang. Timp de doi ani, au căutat explicații alternative și au repoziționat antena EDGES pentru a testa exactitatea măsurării lor. Dar au ajuns la aceeași concluzie: vedeau semnale de la primele sclipiri din universul nostru. Și-au publicat descoperirea săptămâna aceasta în revista Nature .
Autorul principal Judd Bowman, astrofizician la Universitatea de Stat din Arizona, spune Kaplan că aceste stele timpurii au fost destul de diferite de soarele nostru și de alte stele moderne. Stelele erau albastre și ardeau rapid, compuse din singurele elemente din universul timpuriu - heliu și hidrogen. În cele din urmă, stelele au explodat și au creat elemente mai grele precum oxigenul și carbonul, ingredientele necesare vieții. „Aceste stele au făcut semințele pentru tot ce a ieșit din ele”, spune el. „Este ca îngrășământul pe câmp, într-un fel. Nu puteți cultiva culturile fără a pune ingredientele potrivite în amestec. Asta au făcut aceste stele. ”
Scufundarea semnalului a fost foarte diferită decât au anticipat cercetătorii. De fapt, era de două ori mai mare decât modelele propuse. Ceea ce înseamnă asta, explică Devlin, este că hidrogenul primordial absorbea de două ori mai mult radiația prevăzută, iar universul timpuriu era probabil chiar mai rece decât se credea, aproximativ -454 Fahrenheit.
Pentru ajutor în interpretarea descoperirii, au consultat astrofizicianul Universității Tel Aviv, Rennan Barkana. Într-un studiu de companie, el susține că discrepanța poate fi explicată prin materia întunecată, un tip teoretic de materie care ajută la explicarea observațiilor noastre despre univers. Barkana susține că interacțiunile dintre materia întunecată și materia normală pot explica semnătura radio.
Astronomul Harvard, Lincoln Greenhill, într-o analiză pentru Nature, avertizează că descoperirea are nevoie de confirmări suplimentare. Dar ar putea avea implicații uriașe, permițându-le astronomilor să mapeze structura 3D a universului și să ofere noi perspective asupra acestor vârste întunecate timpurii. S-ar putea chiar să-i ajute pe cercetători să rupă în sfârșit misterul care este într-adevăr materia întunecată.
