Сегодня на ночном небе мы видим бесчисленное множество звезд. Однако в то время, когда возраст нашей Вселенной составлял несколько процентов от ее текущего возраста, звезд на небе не было. Сегодня международная команда ученых стала на шаг ближе к обнаружению, измерению и изучению сигнала родом из этой эпохи, который был излучен в то время, когда этот беззвездный период истории Вселенной подходил к завершению 13 миллиардов лет назад, и с того времени непрерывно движется в космосе.
Эта команда сообщала в своей прошлогодней публикации в Astrophysical Journal о 10-кратном повышении качества данных, собранных при помощи радиообсерватории Murchison Widefield Array. В настоящее время члены команды анализируют данные, собранные при помощи этого массива радиоантенн, расположенного в дальней части Западной Австралии, в поисках характерного сигнала со времен этой плохо изученной «темной эпохи» Вселенной.
До начала темной эпохи Вселенная была горячей и плотной. Электроны и фотоны свободно двигались друг относительно друга, благодаря чему свет мог беспрепятственно распространяться по всей Вселенной. Однако затем, по мере расширения и остывания Вселенной, электроны и протоны начали комбинироваться в нейтральные атомы, а фотоны света стали взаимодействовать с этими атомами, рассеиваясь на них, в результате чего Вселенная стала непрозрачной для света. Так менее чем один миллион лет назад наступил период, известный как «темная эпоха» Вселенной.
Эта беззвездная эпоха продолжалась сотни миллионов лет, и на протяжении всего этого времени во Вселенной доминировал нейтральный водород. Когда возраст Вселенной достиг примерно одного миллиарда лет, эти атомы водорода начали конденсироваться, формируя первые звезды, и свет этих звезд стал вновь ионизировать атомы водорода, превращая их в заряженную плазму. Свет первых звезд, таким образом, положил начало периоду истории Вселенной, известному как «эпоха реионизации». Образовавшаяся в этот период плазма доминирует в нашей Вселенной и по сей день.
Несмотря на отсутствие света звезд в «темную эпоху» ученые рассчитывают получить ценные сведения о ней, анализируя характерное излучение нейтрального водорода с длиной волны 21 сантиметр. Однако это излучение, двигаясь по Вселенной на протяжении примерно 13 миллиардов лет, подверглось растяжению до длины волны порядка 2 метров. Именно такие волны пытаются зарегистрировать ученые во главе с В. Ли (W. Li), работающие над анализом сигнала, собранного при помощи радиоантенн массива Murchison Array. В настоящее время исследователи при помощи мощных компьютерных алгоритмов пытаются снизить уровень шума в собранных данных, представляющего собой главную проблему при анализе этого сигнала, поскольку за прошедшие со времени излучения сигнала 13 миллиардов лет в космосе появилось огромное количество источников помех – звезды, галактики, продукты технологий человеческой цивилизации и многое другое.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200614082505
Обозрение "Terra & Comp".
