Signály byly detekovány z hvězd, které se narodily pouhých 180 milionů let po Velkém třesku.
Jaké byly tyto první hvězdy, jak a kdy vznikly? Jak ovlivnili zbytek vesmíru? To jsou otázky, které astronomové a astrofyzici v průběhu let přemýšleli.
Předpokládá se, že dávno, asi 400 000 let po Velkém třesku, byl vesmír temný. Nebyly tam žádné hvězdy ani galaxie a prostor byl naplněn neutrálním vodíkovým plynem. Potom v průběhu dalších 50–100 milionů let gravitace pomalu shromažďovala husté mraky plynu, které se nakonec začaly zhroutit a tvořit hvězdy. Ale teď to vypadá, že historie bude muset být přepsána.
V nové studii zveřejněné v časopise Nature mezinárodní tým vědců hlásí detekci signálů z hvězd, které se narodily pouhých 180 milionů let po Velkém třesku.
„Objev, který sledujeme 12 let, byl velkým technickým průlomem. Malá rádiová anténa v poušti viděla dál než nejmocnější kosmické dalekohledy, což nám otevírá nové okno do raného vesmíru. Ve studii jsme museli oddělit šum od pravého signálu, který byl v některých případech tisíckrát slabší než rušení. Je to jako snažit se slyšet zvuk kolibříka, který mával uprostřed hurikánu, “říká Peter Kurczynski, výzkumný pracovník National Science Foundation, který se studie zúčastnil.
Předpokládá se, že první hvězdy byly obrovské a velmi rychle zemřely. Ačkoli vyzařovali hodně ultrafialového světla, jsou příliš slabí na současné dalekohledy, jako je Hubbleův snímek. Astronomové však navrhli, že tito prvorozenci mohou být nepřímo označeni poklesy v kosmickém pozadí, což je dosvit Velkého třesku, ke kterému došlo před 13,8 miliardami let. Tyto poklesy vytvářejí jasný radiový signál spojený s absorpcí záření pozadí vodíkovým plynem.
Aktualizovaná časová osa vesmíru ukazuje hvězdy narozené 180 milionů let po Velkém třesku. Kredit: NRFuller, Národní vědecká nadace.
K nalezení signatur prvních hvězd ve vesmíru použil tým pozemní rádiový spektrometr umístěný na observatoři Murchison Radio Astronomy v západní Austrálii. Po roce kalibrace detektorů vědci našli, co hledali. Zjistili signál s frekvencí 78 MHz, který podle teoretiků leží v rozsahu spojeném se vznikem hvězd 180 milionů let po zrození vesmíru.
Propagační video:
Neočekávané výsledky
Výsledky provedeného experimentu potvrzují teoretické předpoklady popisující čas narození prvních hvězd a jejich hlavní vlastnosti, ale vyvolávají nové otázky.
Studie ukázala, že plyn ve vesmíru byl mnohem chladnější, než se očekávalo - asi -270 stupňů Celsia. To naznačuje, že buď astrofyzikům chybí něco významného, nebo to může být první důkaz nestandardní fyziky, zejména interakce baryonů (normální hmota) s temnou hmotou v mladém vesmíru.
"Možná jsme se dozvěděli něco nového a zásadního o záhadné temné hmotě, která tvoří 85 procent veškeré hmoty ve vesmíru, a poprvé jsme se podívali na fyziku nad rámec standardního modelu," uzavřel Judd Bowman, hlavní autor studie na Arizonské státní univerzitě. USA).
Roman Zakharov