Signaler har upptäckts från stjärnor som föddes bara 180 miljoner år efter Big Bang.
Vad var dessa första stjärnor, hur och när bildades de? Hur påverkade de resten av universum? Detta är frågor som astronomer och astrofysiker har funderat över åren.
Det tros att universum för länge sedan, cirka 400 000 år efter Big Bang, var mörkt. Det fanns inga stjärnor eller galaxer, och rymden fylldes med neutral vätgas. Sedan, under de kommande 50-100 miljoner åren, samlade gravitationen långsamt täta gasmoln, som så småningom började kollapsa och bilda stjärnor. Men nu ser det ut som att historien måste skrivas om.
I en ny studie, publicerad i tidskriften Nature, rapporterar ett internationellt team av forskare upptäckten av signaler från stjärnor som föddes bara 180 miljoner år efter Big Bang.
”Upptäckten, som vi har strävat efter i 12 år, var ett stort tekniskt genombrott. En liten radioantenn i öknen har sett längre än de mest kraftfulla rymdteleskop och öppnar ett nytt fönster mot det tidiga universum för oss. I studien var vi tvungna att skilja bruset från den verkliga signalen, som i vissa fall var tusen gånger svagare än störningar. Det är som att försöka höra ljudet från en kolibri som flaxar mitt i en orkan, säger Peter Kurczynski, en forskare från National Science Foundation som deltog i studien.
Det antas att de första stjärnorna var massiva och dog mycket snabbt. Även om de sände ut mycket ultraviolett ljus, är de för svaga för nuvarande teleskop som Hubble. Men astronomer föreslog att dessa förstfödda indirekt skulle kunna indikeras av dopp i den kosmiska bakgrundsstrålningen - eftergloppet av Big Bang, som inträffade för 13,8 miljarder år sedan. Dessa dopp skapar en tydlig radiosignal associerad med absorption av bakgrundstrålning av vätgas.
En uppdaterad tidslinje för universum som visar stjärnor födda 180 miljoner år efter Big Bang. Kredit: NRFuller, National Science Foundation.
För att hitta signaturerna från de första stjärnorna i universum, använde teamet en markbaserad radiospektrometer belägen vid Murchison Radio Astronomy Observatory i västra Australien. Efter ett år med detektorkalibrering fann forskarna vad de letade efter. De upptäckte en signal med en frekvens av 78 MHz, som enligt teoretiker ligger inom området associerat med stjärnbildning 180 miljoner år efter universums födelse.
Kampanjvideo:
Oväntade resultat
Resultaten från experimentet bekräftar de teoretiska antagandena som beskriver födelsetiden för de första stjärnorna och deras huvudegenskaper, men de väcker nya frågor.
Studien visade att gasen i universum var mycket kallare än väntat - cirka -270 grader Celsius. Detta antyder att antingen astrofysiker missar något betydelsefullt, eller att detta kan vara det första beviset på icke-standardiserad fysik, i synnerhet interaktion mellan baryoner (normal materia) och mörk materia i det unga universum.
"Vi kanske har lärt oss något nytt och grundläggande om den mystiska mörka materien, som utgör 85 procent av all materia i universum, och fått en första titt på fysik utöver standardmodellen," avslutade Judd Bowman, huvudförfattare till studien vid Arizona State University. USA).
Roman Zakharov
