Signāli ir atklāti no zvaigznēm, kas dzimušas tikai 180 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena.
Kādas bija šīs pirmās zvaigznes, kā un kad tās izveidojās? Kā viņi ietekmēja pārējo Visumu? Šie ir jautājumi, kurus gadu gaitā ir apdomājuši astronomi un astrofiziķi.
Tiek uzskatīts, ka ilgu laiku atpakaļ, apmēram 400 000 gadu pēc Lielā sprādziena, Visums bija tumšs. Nebija zvaigznes vai galaktikas, un telpa bija piepildīta ar neitrālu ūdeņraža gāzi. Pēc tam nākamo 50–100 miljonu gadu laikā gravitācija lēnām savāc blīvus gāzes mākoņus, kas galu galā sāka sabrukt un veidot zvaigznes. Bet tagad izskatās, ka vēsture būs jāpārraksta.
Jaunajā pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature, starptautiska zinātnieku komanda ziņo par signālu noteikšanu no zvaigznēm, kuras dzimušas tikai 180 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena.
“Atklājums, uz kuru mēs tiecamies jau 12 gadus, bija liels tehnisks sasniegums. Neliela radioantena tuksnesī ir redzēta tālāk nekā visspēcīgākie kosmosa teleskopi, atverot mums jaunu logu agrīnajam Visumam. Pētījumā mums bija jānošķir troksnis no patiesā signāla, kas dažos gadījumos bija tūkstoš reižu vājāks par traucējumiem. Tas ir tāpat kā mēģināt sadzirdēt kolibri plīvojošu skaņu viesuļvētras vidū,”saka Pēteris Kurčinskis, Nacionālā zinātnes fonda pētnieks, kurš piedalījās pētījumā.
Tiek pieņemts, ka pirmās zvaigznes bija masīvas un ļoti ātri nomira. Lai arī tie izstaro daudz ultravioletās gaismas, tie ir pārāk vāji pašreizējiem teleskopiem, piemēram, Habla. Bet astronomi ir ierosinājuši, ka šos pirmdzimtos var netieši norādīt kosmiskā fona starojuma krišanās - Lielā sprādziena pēcspīdums, kas notika pirms 13,8 miljardiem gadu. Šie pilieni rada skaidru radio signālu, kas saistīts ar fona starojuma absorbciju ar ūdeņraža gāzi.
Atjaunināts Visuma laika grafiks, kurā redzamas zvaigznes, kas dzimušas 180 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena. Kredīts: NRFuller, Nacionālais zinātnes fonds.
Lai atrastu pirmo Visuma zvaigžņu parakstus, komanda izmantoja uz zemes bāzētu radio spektrometru, kas atrodas Murchison radioastronomijas observatorijā Rietumaustrālijā. Pēc gadu ilgas detektoru kalibrēšanas pētnieki atrada meklēto. Viņi atklāja signālu ar frekvenci 78 MHz, kas, pēc teorētiķu domām, atrodas diapazonā, kas saistīts ar zvaigžņu veidošanos 180 miljonus gadu pēc Visuma dzimšanas.
Reklāmas video:
Negaidīti rezultāti
Veiktā eksperimenta rezultāti apstiprina teorētiskos pieņēmumus, kas raksturo pirmo zvaigžņu dzimšanas laiku un to galvenās īpašības, taču tie rada jaunus jautājumus.
Pētījums parādīja, ka gāze Visumā bija daudz aukstāka, nekā gaidīts - aptuveni -270 grādi pēc Celsija. Tas liek domāt, ka vai nu astrofiziķi izlaiž kaut ko nozīmīgu, vai arī tas var būt pirmais nestandarta fizikas pierādījums, it īpaši baronu (normālas vielas) mijiedarbība ar tumšo vielu jaunajā Visumā.
“Iespējams, ka mēs esam iemācījušies kaut ko jaunu un fundamentālu par noslēpumaino tumšo matēriju, kas veido 85 procentus no visas Visuma matērijas, un esam ieguvuši pirmo ieskatu fizikā, kas pārsniedz standarta modeli,” secināja Judd Bowman, Arizonas Valsts universitātes pētījuma galvenais autors. ASV).
Romāns Zaharovs