Вчені уловили сигнали від самих перших зірок у Всесвіті

Але в новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature, дослідники навели переконливі аргументи на користь того, коли саме почали формуватися перші зірки. Після Великого вибуху, який стався приблизно 13,7 мільярдів років тому Всесвіт був темним, гарячим та заповненим елементарними частинками високої енергії. Через 380 000 років Всесвіт охолов достатньо для того, щоб в ньому могли існувати фотони. Саме тоді з'явився перший космічний мікрохвильовий фон (КМФ), завдяки якому вчені зуміли дізнатися більше про зародження Всесвіту, передає Ukr.Media.

Дослідники припустили, що досліджуючи інтенсивність космічного мікрохвильового фону, можна встановити момент, коли почали зароджуватися перші зірки. Коли зірки починають формуватися, вони нагрівають водневий газ, що пронизує Всесвіт. Нагріваючись, газ поглинає КМФ, в результаті чого його інтенсивність падає. Виявити подібні відхилення за допомогою традиційних телескопів неможливо, але тут на допомогу науці приходять радіосигнали. Однак ці сигнали настільки слабкі, що їх легко перекриває будь-який шум, який часом може бути в десятки тисяч разів сильніше. Як висловився один з дослідників: «Пошук подібних сигналів подібний до того, як якщо б ви, перебуваючи в епіцентрі урагану, спробували почути у всьому цьому реві шелест крил колібрі».

Однак подібні труднощі вчених не зупинили. Команда дослідників з Університету Арізони і Массачусетського технологічного інституту вирішили виявити сигнали раннього зореутворення, і, як би неймовірно це не звучало, у них це вийшло. Причому зробили вони все це з допомогою порівняно невеликої антени (на фотографії трохи нижче). Антену встановили в одній з австралійських пустель, так як саме в таких місцях можна мінімізувати перешкоди від радіосигналів, створених людиною. Вперше удача посміхнулася вченим в 2016 році. Саме тоді було зафіксовано перше падіння інтенсивності КМФ. Згідно з отриманими даними, можна зробити висновок, що перші зірки сформувалися приблизно через 180 мільйонів років після Великого вибуху.

«Це дуже захоплююче, адже вперше ми змогли хоча б одним оком заглянути в найважливіший період формування нашого Всесвіту. Саме тоді почали формуватися перші зірки і галактики. Це перший випадок, коли наука отримала прямі спостережні дані з тієї епохи», — поділився своїми емоціями директор обсерваторії Haystack Колін Лонсдейл.

Команда дослідників провела більше року, підтверджуючи власні висновки, зроблені на основі отриманих сигналів. Положення антени змінювалося, використовувалося інше калібрування вимірювальних приладів. Але при цьому сигнал спостерігався кожен раз, при цьому він виявився в два рази інтенсивніше, ніж очікувалося спочатку. Це доводить, що водень в ранньому Всесвіту був набагато холодніше, ніж вважалося раніше. Дослідник Реннан Варкана з Тель-Авівського університету стверджує, що пояснити більш холодний Всесвіт може темна матерія.

Отримані в результаті дослідження дані все ж повинні бути підтверджені іншими експертами в даній області. Тим не менш багато вчених, які вже встигли ознайомитися з результатами експерименту фахівців з MIT і Університету Арізони, вважають, що це відкриття тягне на одну, а то і на дві Нобелівських премій. Першу премію науковцям можна вручити за визначення віку перших зірок, а другу — за відкриття, пов'язане з більш холодним воднем і темною матерією, яке цілком здатне розширити існуючу стандартну фізичну модель.