Raná fáze formování vesmíru zůstává z velké části tajemstvím moderní vědy. Ale v nové studii zveřejněné v časopise Nature vědci přesvědčili o tom, kdy přesně začaly vznikat úplně první hvězdy. Po velkém třesku asi před 13,7 miliardami let byl vesmír temný, horký a plný vysoce energetických elementárních částic. Po 380 000 letech se vesmír dostatečně ochladil, aby existovaly fotony. Tehdy se objevilo první kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), díky kterému se vědci mohli dozvědět více o původu vesmíru.
Vědci navrhli, že zkoumáním intenzity kosmického mikrovlnného pozadí je možné stanovit okamžik, kdy se začaly tvořit první hvězdy. Když se začnou tvořit hvězdy, zahřívají plynný vodík, který prostupuje vesmírem. Jak se plyn zahřívá, absorbuje CMB, v důsledku čehož se jeho intenzita snižuje. Je nemožné takové odchylky detekovat pomocí tradičních dalekohledů, ale zde rádiové signály přicházejí na pomoc vědy. Tyto signály jsou však tak slabé, že jsou snadno zakryty jakýmkoli šumem, který může být v řádu desítek tisíckrát silnější. Jak řekl jeden vědec, „Hledání takových signálů je jako snažit se uslyšet křídla kolibříka, která se hukotem uprostřed hurikánu.“
Vědci však takové potíže nezastavili. Tým vědců z University of Arizona a Massachusetts Institute of Technology se rozhodl detekovat signály včasné formace hvězd, a jak neuvěřitelné, jak to zní, udělali to. A to všechno udělali pomocí relativně malé antény (na fotografii těsně pod ní). Anténa byla instalována v jedné z australských pouští, protože právě na takových místech lze minimalizovat rušení způsobené lidskými radiové signály. Poprvé se štěstí na vědce v roce 2016 usmál. Poté byl zaznamenán první pokles intenzity CMB. Podle získaných údajů můžeme dojít k závěru, že první hvězdy se vytvořily asi 180 milionů let po Velkém třesku.
"Je to velmi vzrušující, protože poprvé jsme se mohli podívat alespoň jedním okem na nejdůležitější období formování našeho vesmíru." Tehdy se začaly tvořit první hvězdy a galaxie. Je to poprvé, kdy věda získala přímá pozorovací data z té doby, “uvedl Colin Lonsdale, ředitel Haystack Observatory.
Výzkumný tým strávil více než rok potvrzováním svých vlastních závěrů na základě přijatých signálů. Pozice antény byla změněna, byla použita jiná kalibrace měřicích přístrojů. Zároveň byl však signál pozorován pokaždé, zatímco se ukázalo, že je dvakrát tak intenzivní, než se původně očekávalo. To dokazuje, že vodík v ranném vesmíru byl mnohem chladnější, než se dříve myslelo. Výzkumník Rennan Barkana z Tel Aviv University tvrdí, že temná hmota může vysvětlit chladnější vesmír.
Údaje získané na základě výzkumu musí být stále potvrzeny jinými odborníky v oboru. Nicméně mnoho vědců, kteří se již seznámili s výsledky experimentu odborníků z MIT a Arizonské univerzity, věří, že tento objev přitahuje jednu nebo dokonce dvě Nobelovy ceny. První cena může být udělena vědcům za stanovení věku prvních hvězd a druhá cena za objev související s chladnějším vodíkem a temnou hmotou, který je docela schopen rozšířit stávající standardní fyzikální model. Výsledky výzkumu si můžete přečíst zde.
Propagační video:
Sergey Gray