Астрономы впервые за всю историю наблюдений и исследований смогли обнаружить долгожданный след первых звезд. Они обнаружили отпечаток сигнала, который был оставлен на фоновом радиоактивном излучении водорода, поглотившем первородный свет нашей вселенной. Данное исследование было опубликовано на днях на странице международного научного журнала «Nature». Исследование описывает начало формирования первых звезд где-то 13,7 млрд лет после Большого Взрыва. Вселенная была темной, раскаленной и полной высокозаряженных частиц. В такой среде фотоны не могли существовать и только спустя 380 000 лет, когда Вселенная смогла немного остыть, смог появиться первый свет.
Обнаруженное доказывает, что газ, который составлял раннюю Вселенную, был холоднее, чем предполагалось ранее. Это, по мнению физиков, является возможным признаком влияния темной материи. Если это подтвердится, то открытие будет означать, что ученые впервые смогли обнаружить темную материю посредством чего-то иного, а не только с помощью гравитационного поля. И именно в момент, когда Вселенная начала остывать, появился космический микроволновый фон. Это первичная космическая радиация, опираясь на которую исследователи запланировали узнать больше о зарождении звезд на самых ранних этапах формирования Вселенной.
Ученые предположили, что по интенсивности космического микроволнового фона они смогут увидеть начало формирования звезды. А именно: при зарождении звезды происходит нагрев водорода, что влечет за собой снижение интенсивности этого самого фона. Телескопами это, к сожалению, не засечь, поэтому исследователи обратились к радиосигналам. И с помощью небольшой антенны ученые взялись за дело.
Работа была очень тяжелой, так как сорность радиосигналов на нашей планете очень велика. Антенну ученые из Университета штата Аризона и Массачусетского технологического института расположили в австралийской пустыне, чтоб максимально дистанцироваться от шумов в радиосигналах, производимых человечеством. И работа дала результат: уже в 2016 году исследователи получили первые данные, свидетельствовавшие о зарождение первых звезд спустя 180 млн лет после возникновения Большого Взрыва. Команда более года фиксировала изменение первичного радиационного фона, подтверждая свою теорию. Они меняли положение антенны, калибровку инструментов и все равно получали из раза в раз тот самый сигнал. И на практике он оказался в два раза интенсивнее, чем предполагалось. Что и дало повод предположить, что газообразный водород ранней вселенной был намного холоднее, чем считалось ранее. В другом докладе, опубликованном также на днях на странице международного научного журнала «Nature», исследователь Тель-Авивского университета Реннан Баркана утверждает, что существование темной материи может объяснить более холодную природу Вселенной. «Если эта идея подтвердится, тогда получается, что мы узнали что-то новое и фундаментальное в отношении таинственной темной материи, составляющей 85 процентов всей материи во Вселенной. Это обеспечит некоторое представление физики за пределами стандартной модели» — сказал Джадд Боумен, ведущий специалист первого исследования.
Эти результаты все же должны быть подтверждены отдельными экспериментами. Но уже сейчас исследователи уверены, что при подтверждении их открытия две Нобелевские премии у них уже в кармане.
Источник: nature
