;
Наука 21 июля 2022

Астрофизики придумали, как рассмотреть первые звезды сквозь пыль ранней Вселенной

Далее

Исследователи нашли способ заглянуть за облака водорода, заполнившие Вселенную примерно через 378 тыс. лет после Большого взрыва. Новый метод поможет наблюдать и изучать первые звезды.

Астрофизики предлагают анализировать радиолинию нейтрального водорода (линию 21 см) для поиска и исследования объектов ранней Вселенной. Методология, предложенная в статье в журнале Nature Astronomy, позволит астрономам наблюдать за самыми ранними звездами через взаимодействие с водородными облаками.

Ученые используют байесовскую статистику для обнаружения космологического сигнала в присутствии помех от телескопа и общего шума с неба. Ожидается, что сигнал, который астрофизики обнаружат, будет примерно в 100 тыс. раз слабее, чем другие радиосигналы, в том числе те, которые поступают из нашей галактики.

Авторы работы отмечают, что помехи радиотелескопа вносят искажения в принимаемый сигнал и могут полностью скрыть интересующую информацию. Поэтому для своего исследования они спроектировали радиотелескоп, собирающий данные именно для анализа первичного излучения. 

Наш метод совместно анализирует данные с нескольких антенн и в более широком диапазоне частот, чем эквивалентные современные инструменты. Этот подход даст нам необходимую информацию для нашего байесовского анализа данных.

Элой де Лера Аседо, исследователь из Кембриджского университета и соавтор работы

Строительство телескопа в настоящее время завершается в радиозаповеднике Кару в Южной Африке. Это место выбрано из-за отличных условий для радионаблюдений за небом. Он находится далеко от антропогенных радиочастотных помех, например, телевизионных и FM-радиосигналов.

Когда формировались первые звезды, Вселенная была пуста и состояла в основном из водорода и гелия, объясняют исследователи. Под действием гравитации эти элементы соединились, запустив ядерный синтез и сформировав первые звезды. Но эти звезды были окружены облаками нейтрального водорода, которые очень хорошо поглощают свет и мешают исследованиям. 

Новый метод поможет заглянуть внутрь таких систем и больше узнать про эволюцию Вселенной, считают ученые.

Изоражение на обложке: NASA, ESA, and M. Davis (University of California, Berkeley)


Читать далее:

Физики нашли универсальные «часы» в космосе: они точнее атомных

Археологи нашли рисунки жутких людей с огромными головами: кем они были

Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал первый снимок Юпитера: на нем сразу 9 двигающихся целей