Astronoomid tuvastavad kõige varem vesiniku

Vesinik - mille aatomnumber on 1 - on universumi kõige lihtsam element, kõige kergem ja rikkalikum element. Vahetult pärast Suurt Pauku arvatakse, et meie universum on valmistatud peamiselt vesinikust, vähese heeliumiga ja mitte palju muud. Pole üllatav, et enamik tähti koosneb peamiselt vesinikust. Seega on vesinik meie universumi ja astronoomide teooriate võtmeelement. Sellepärast on astronoomidele oluline, et nad on nüüd otse vesiniku gaasi nõrgad signaalid - lauamõõdulise raadioantenni kaudu Lääne-Austraalia kaugemas piirkonnas - tuvastanud universumis, kuna see eksisteeris alles 100 miljonit aastat pärast Suurt Pauku.

Seda avastust kirjeldav uuring on avaldatud 28. veebruaril 2018 eelretsenseeritud ajakirjas Nature .

Astronoomide sõnul on see veel vesiniku varaseim tõend.

Nad ütlesid, et leidsid selle vesiniku seisundist, mis oleks olnud võimalik ainult esimeste tähtede juuresolekul. Nende avalduses selgitati:

Need tähed, mis vilkusid esimest korda universumis, kus varem polnud valgust, kiirgasid ultraviolettkiirgust, mis interakteerus ümbritseva vesiniku gaasiga. Selle tagajärjel hakkasid vesinikuaatomid kogu universumis neelama taustkiirgust - pöördelist muutust, mille teadlased suutsid raadiolainete kujul tuvastada.

Leiud tõendavad, et esimesed tähed võisid hakata sisse lülitama umbes 180 miljonit aastat pärast Suurt Pauku.

Alan Rogers MIT-i Haystacki vaatluskeskusest on uue uuringu kaasautor. Ta ütles:

See on esimene tõeline signaal, mida tähed hakkavad moodustama ja mõjutavad nende vahel olevat tähtedevahelist keskkonda. Sellel perioodil toimub see, et osa esimeste tähtede kiirgust hakkab vesinikku nägema. See põhjustab vesiniku taustkiirguse neeldumist, nii et hakkate seda nägema siluetis, eriti raadiosagedustel.

Selle teadlaste jaoks on uuringu põhiosa see, mida see varase universumi kohta paljastab. Nende astronoomide avalduse kohaselt:

Avastatud raadiolainete teatud omadused viitavad ka sellele, et gaasiline vesinik ja kogu universum tervikuna peavad olema kaks korda külmad, kui teadlased ennustasid, temperatuuril umbes 3 kelvinit ehk –454 kraadi Fahrenheiti. Rogers ja tema kolleegid pole täpselt kindlad, miks varajases universumis oli nii palju külmem, kuid mõned uurijad on väitnud, et koosmõjud tumeda ainega võisid mängida mingit rolli.

Haystacki vaatluskeskuse direktor Colin Lonsdale kommenteeris:

Need tulemused nõuavad mõningaid muudatusi meie praeguses arusaamas universumi varajasest arengust. See mõjutaks kosmoloogilisi mudeleid ja nõuaks, et teoreetikud paneksid oma mõtlemismütsid tagasi, et aru saada, kuidas see juhtuks.

Teadlased tuvastasid ürgset vesinikgaasi Austraalia lääneosas asuva väikese maapealse raadioantenni EDGES (Experiment to Detect Global EoR Signature) abil. Rogers ja tema kolleegid on kasutanud EDGES-i, et proovida tuvastada vesinikku, mis eksisteeris universumi väga varajases evolutsioonis, et teha kindlaks, millal esimesed tähed sisse lülitasid.

Teadlaste sõnul tõstab see uus tuvastus kardina universumi evolutsiooni varem varjatud faasile. Lonsdale ütles:

See on põnev, sest see on esimene vaatlus eriti olulisesse perioodi universumis, mil hakkasid moodustuma esimesed tähed ja galaktikad. See on esimene kord, kui kellelgi on sellest ajastust pärit otseseid vaatlusandmeid.

Kunstniku kontseptsioon varajase universumi kohta füüsikumaailmast.

Alumine rida: Astronoomid on teinud vesiniku varaseima, kuid veel tuvastanud meie universumis, ainult 180 miljoni aasta möödumisel Suurest Paugust.