Astronómovia zisťujú najskôr vodík

Vodík - číatómové čísloje 1 - je najjednoduchší prvok, najľahší prvok a najhojnejší prvok vo vesmíre. Krátko po Veľkom tresku sa predpokladá, že náš vesmír je tvorený prevažne vodíkom, s trochou hélia a nie s ničím iným. Nie je prekvapením, že väčšina hviezd je vyrobená prevažne z vodíka. Vodík je teda kľúčovým prvkom v našom vesmíre a v teóriách astronómov. Preto je pre astronómov dôležité, že teraz priamo detegovali slabé signály plynného vodíka-prostredníctvom rádiovej antény stolnej veľkosti v odľahlej oblasti západnej Austrálie-vo vesmíre, ktorý existoval iba 100 miliónov rokov po Veľkom tresku.

Štúdia popisujúca tento objav je publikovaná 28. februára 2018 v recenzovanom časopisePríroda.

Astronómovia uviedli, že ide o najskorší dôkaz vodíka.

Povedali, že našli tento vodík v stave, ktorý by bol možný iba v prítomnosti prvých hviezd. Ich vyhlásenie vysvetľuje:

Tieto hviezdy, ktoré prvýkrát blikli vo vesmíre, ktorý bol predtým bez svetla, emitovali ultrafialové žiarenie, ktoré interagovalo s okolitým plynným vodíkom. V dôsledku toho začali atómy vodíka v celom vesmíre absorbovať žiarenie pozadia - zásadnú zmenu, ktorú vedci dokázali odhaliť vo forme rádiových vĺn.

Zistenia poskytujú dôkaz, že prvé hviezdy sa mohli začať zapínať približne 180 miliónov rokov po Veľkom tresku.



Alan Rogersna observatóriu Haystack z MIT je spoluautorom novej štúdie. Povedal:

Toto je prvý skutočný signál, že hviezdy sa začínajú formovať a začínajú ovplyvňovať [medzihviezdne] médium okolo nich. V tomto období sa deje to, že niektoré žiarenia od prvých hviezd začínajú umožňovať pozorovanie vodíka. Spôsobuje, že vodík začne absorbovať žiarenie pozadia, takže ho začnete vidieť siluetu, pri konkrétnych rádiových frekvenciách.

Kľúčovou súčasťou tejto štúdie pre vedcov je to, čo odhaľuje o ranom vesmíre. Podľa vyhlásenia týchto astronómov:

Niektoré charakteristiky detegovaných rádiových vĺn tiež naznačujú, že plynný vodík a vesmír ako celok museli byť dvakrát chladnejšie, ako vedci predtým odhadovali, s teplotou asi 3 kelviny alebo -454 stupňov Fahrenheita. Rogers a jeho kolegovia si nie sú istí, prečo bol raný vesmír oveľa chladnejší, ale niektorí vedci naznačili, že interakcie s temnou hmotou mohli hrať určitú rolu.

Colin Lonsdale“riaditeľ observatória Haystack uviedol:

Tieto výsledky vyžadujú určité zmeny v našom súčasnom chápaní raného vývoja vesmíru. Ovplyvnilo by to kozmologické modely a vyžadovalo by to od teoretikov, aby si opäť nasadili čiapky myslenia, aby zistili, ako sa to stane.

Vedci zistili prvotný vodíkový plyn pomocou EDGES (Experimentujte s detekciou globálneho podpisu EoR), malá pozemná rádiová anténa umiestnená v západnej Austrálii. Rogers a jeho kolegovia používajú EDGES na detekciu vodíka, ktorý existoval počas veľmi raného vývoja vesmíru, aby zistili, kedy sa rozsvietili prvé hviezdy.

Vedci tvrdia, že táto nová detekcia dvíha oponu v predtým nejasnej fáze vývoja vesmíru. Lonsdale povedal:

Je to vzrušujúce, pretože je to prvý pohľad do obzvlášť dôležitého obdobia vo vesmíre, keď sa začali formovať prvé hviezdy a galaxie. Je to vôbec prvýkrát, čo má ktokoľvek akékoľvek priame pozorovacie údaje z tejto epochy.

Umelecký koncept raného vesmíru zSvet fyziky.

Zrátané a podčiarknuté: Astronómovia urobili najskoršiu detekciu vodíka v našom vesmíre, iba 180 miliónov rokov po Veľkom tresku.