Visuma veidošanās agrīnā stadija lielākoties paliek mūsdienu zinātnes noslēpums. Bet jaunā pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature, pētnieki ir izvirzījuši pārliecinošu gadījumu, kad tieši sāka veidoties pašas pirmās zvaigznes. Pēc Lielā sprādziena pirms apmēram 13,7 miljardiem gadu Visums bija tumšs, karsts un piepildīts ar elementārdaļiņām ar augstu enerģiju. Pēc 380 000 gadu Visums ir pietiekami atdzisis, lai fotoni varētu pastāvēt. Toreiz parādījās pirmais kosmiskais mikroviļņu fons (CMB), pateicoties kuram zinātnieki varēja uzzināt vairāk par Visuma izcelsmi.
Pētnieki ierosināja, ka, izpētot kosmiskā mikroviļņu fona intensitāti, ir iespējams noteikt brīdi, kad sāka veidoties pirmās zvaigznes. Kad zvaigznes sāk veidoties, tās sasilda ūdeņraža gāzi, kas caurstrāvo Visumu. Kad gāze sasilst, tā absorbē CMB, kā rezultātā tās intensitāte samazinās. Šādas novirzes nav iespējams noteikt, izmantojot tradicionālos teleskopus, taču šeit radio signāli nāk zinātnes palīdzībā. Tomēr šie signāli ir tik vāji, ka tos viegli aizēno jebkurš troksnis, kas reizēm var būt desmitiem tūkstošu reižu spēcīgāks. Kā sacīja viens pētnieks, "šo signālu meklēšana ir kā mēģinājums dzirdēt kolibru spārnus, kas kņada viesuļvētras vidū".
Tomēr šādas grūtības neapturēja zinātniekus. Pētnieku komanda no Arizonas universitātes un Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta izveidojās, lai noteiktu agrīnus zvaigžņu veidošanās signālus, un, lai cik neticami, cik izklausās, viņi to arī izdarīja. Un viņi to visu izdarīja, izmantojot salīdzinoši mazu antenu (fotoattēlā tieši zemāk). Antena tika uzstādīta vienā no Austrālijas tuksnešiem, jo tieši šādās vietās var samazināt cilvēku radīto radiosignālu traucējumus. Pirmo reizi veiksme zinātniekiem uzsmaidīja 2016. gadā. Toreiz tika reģistrēts pirmais CMB intensitātes kritums. Pēc iegūtajiem datiem varam secināt, ka pirmās zvaigznes izveidojās apmēram 180 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena.
“Tas ir ļoti aizraujoši, jo pirmo reizi mums bija iespēja vismaz ar vienu aci ieskatīties vissvarīgākajā mūsu Visuma veidošanās periodā. Tieši tad sāka veidoties pirmās zvaigznes un galaktikas. Šī ir pirmā reize, kad zinātne saņem tiešus novērojumu datus no šī laikmeta,”sacīja Siena kaudzes observatorijas direktors Kolins Lonsdeila.
Pētnieku grupa pavadīja vairāk nekā gadu, apstiprinot savus secinājumus, pamatojoties uz saņemtajiem signāliem. Antenas pozīcija tika mainīta, tika izmantota atšķirīga mērinstrumentu kalibrēšana. Bet tajā pašā laikā signāls tika novērots katru reizi, kamēr tas izrādījās divreiz intensīvāks, nekā sākotnēji gaidīts. Tas pierāda, ka ūdeņradis agrīnajā Visumā bija daudz aukstāks, nekā tika domāts iepriekš. Pētnieks Renns Barkana no Telavivas universitātes apgalvo, ka tumšā viela var izskaidrot aukstāko Visumu.
Pētījuma rezultātā iegūtie dati joprojām jāapstiprina citiem jomas ekspertiem. Neskatoties uz to, daudzi zinātnieki, kuri jau ir iepazinušies ar MIT un Arizonas universitātes speciālistu eksperimenta rezultātiem, uzskata, ka šis atklājums iegūst vienu vai pat divas Nobela balvas. Pirmo balvu var piešķirt zinātniekiem par pirmo zvaigžņu vecuma noteikšanu, bet otro - par atradumu, kas saistīts ar aukstāku ūdeņradi un tumšo vielu, kas diezgan spēj paplašināt esošo standarta fizikālo modeli. Ar pētījumu rezultātiem var iepazīties šeit.
Reklāmas video:
Sergejs Grejs