Det tidiga stadiet i universums bildning förblir till stor del ett mysterium för modern vetenskap. Men i en ny studie publicerad i tidskriften Nature har forskare gjort ett övertygande fall för när exakt de allra första stjärnorna började bildas. Efter Big Bang för cirka 13,7 miljarder år sedan var universum mörkt, hett och fylt med högenergi-elementära partiklar. Efter 380 000 år har universum svalnat tillräckligt för att fotoner kan existera. Det var då den första kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) dök upp, tack vare vilken forskarna kunde lära sig mer om universums ursprung.
Forskarna föreslog att genom att undersöka intensiteten hos den kosmiska mikrovågsbakgrunden är det möjligt att fastställa ögonblicket då de första stjärnorna började dyka upp. När stjärnor börjar bildas värmer de upp vätgas som genomsyrar universum. När gasen värms upp absorberar den CMB, vilket resulterar i att dess intensitet minskar. Det är omöjligt att upptäcka sådana avvikelser med traditionella teleskop, men här kommer radiosignaler till hjälp för vetenskapen. Dessa signaler är emellertid så svaga att de lätt döljs av något brus, som ibland kan vara tiotusentals gånger starkare. Som en forskare uttryckte det, "Att leta efter sådana signaler är som att försöka höra kolibrivingar som raslar mitt i en orkan."
Sådana svårigheter stoppade dock inte forskare. Ett team av forskare från University of Arizona och Massachusetts Institute of Technology beslutade att upptäcka tidiga stjärnbildningssignaler, och, så otroligt som det låter, gjorde de det. Och de gjorde allt detta med en relativt liten antenn (på bilden precis nedan). Antennen installerades i en av de australiska öknarna, eftersom det är på sådana platser att störningar från mänskliga genererade radiosignaler kan minimeras. För första gången log lycka till forskare 2016. Det var då den första minskningen av CMB-intensiteten registrerades. Enligt de uppgifter som erhållits kan vi dra slutsatsen att de första stjärnorna bildades cirka 180 miljoner år efter Big Bang.
”Detta är väldigt spännande, för för första gången kunde vi titta med åtminstone ett öga in i den viktigaste perioden för bildandet av vårt universum. Det var då de första stjärnorna och galaxerna började bildas. Detta är första gången som vetenskapen har fått direkt observationsdata från den eran, säger Colin Lonsdale, chef för Haystack Observatory.
Forskningsteamet tillbringade över ett år på att bekräfta sina egna slutsatser baserat på de mottagna signalerna. Antennens position ändrades, en annan kalibrering av mätinstrumenten användes. Men samtidigt observerades signalen varje gång, medan den visade sig vara dubbelt så intensiv som ursprungligen förväntades. Detta bevisar att väte i det tidiga universum var mycket kallare än tidigare trott. Forskaren Rennan Barkana vid Tel Aviv University påstår att mörk materia kan förklara det kallare universum.
Uppgifterna som erhållits som ett resultat av forskningen måste fortfarande bekräftas av andra experter på området. Ändå tror många forskare som redan har bekantat sig med resultaten från experimentet från specialister från MIT och University of Arizona att denna upptäckt drar en, eller till och med två Nobelpriser. Det första priset kan delas ut till forskare för att bestämma åldern för de första stjärnorna, och det andra - för en upptäckt relaterad till kallare väte och mörk materia, som är ganska kapabel att utöka den befintliga fysiska standardmodellen. Du kan läsa forskningsresultaten här.
Kampanjvideo:
Sergey Gray
