Ученые, работающие с массивом радиоантенн HERA, собираются картографировать пузырьки нейтрального и ионизированного водорода, которые существовали в ранней Вселенной. Это поможет лучше понять, чем первые галактики отличались от современных.
Картографирование водорода в молодой Вселенной
Ученые, работающие с новым массивом радиотелескопов Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA), сообщили о первых результатах его применения. Он состоит из 350 отдельных антенн и предназначен для исследования излучения, родившегося в начале существования Вселенной — в так называемые темные века и эпоху реионизации.
Когда все тарелки радиоантенн будут подсоединены к сети, ученые планируют использовать их для картографирования пузырьков нейтрального и ионизированного водорода. Причем они будут изучать их в трехмерном пространстве. А поскольку оно взаимосвязано со временем поступления сигнала, астрофизики рассчитывают узнать, как изменялись условия во Вселенной между 200 млн и 1 млрд лет от ее возникновения.
Поскольку именно из этих пузырьков возникли первые звезды и галактики, то эта информация могла бы стать ключом к пониманию того, как они тогда выглядели и чем отличались от современных. Другие телескопы, такие как JWST, тоже изучают раннюю Вселенную.
Но самый современный космический телескоп видит преимущественно яркие галактики, в то время как большинство из них в этот период должны быть карликовыми. Поэтому полной картины того, на что была похожа Вселенная в первый миллиард лет своего существования, он не дает.
Чем отличались галактики в ранней Вселенной
Главный вывод, который сделала команда HERA относительно отличия галактик в ранней Вселенной от современных, вполне логичен. Звезды и галактики, которые существовали уже через 200 млн лет после Большого взрыва, имели очень низкую металличность. То есть элементов тяжелее водорода и гелия у них было значительно меньше, чем сейчас.
В частности, излучение галактик в рентгеновском диапазоне в начале Вселенной должно было отличаться от современного. Характеристики этого процесса определяли, насколько нагрет газ в межзвездной среде.
Новые данные свидетельствуют, что уже в начале эпохи реионизации, то есть примерно через 450 млн лет после Большого взрыва, газ в межзвездной среде был нагретым. Это хорошо согласуется с мейнстримными представлениями об этом времени и делает невозможными различные альтернативные теории, такие как «холодная реионизация».
По материалам Рhys.org.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ ustmagazine
