Международная команда ученых впервые с помощью наземных телескопов зафиксировала следы первых звезд в реликтовом излучении — свете, который остался от Большого взрыва. Авторы получили данные с помощью сравнения их с результатами миссий космических спутников и фильтрацией поляризованного света. В будущем открытие позволит подробнее изучить структуру реликтового излучения и приблизиться к пониманию темной материи и частиц нейтрино. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
После Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад вся Вселенная была заполнена плотным туманом, через который не могла пройти даже энергия света. По мере расширения Вселенной газ остывал и из протонов и электронов начали образовываться нейтральные атомы водорода. Тогда свет, или реликтовое излучение, стал свободно перемещаться в пространстве. Однако появление первых звезд в эпоху Космического рассвета между 50 миллионами и 1 миллиардом лет после Большого взрыва снова выбило электроны из атомов и свет начал рассеиваться, поэтому излучение важнейшего события прошлого до сих пор сложно уловить.
Международная команда ученых решила найти сигналы от реликтового излучения с помощью наземных телескопов проекта CLASS (Cosmology Large Angular Scale Surveyor), охватывающих 75% ночного неба в Андах на севере Чили. Устройства специально настроены на прием микроволнового излучения — электромагнитных волн длиной внесколько миллиметров, — которое соответствует реликтовому излучению.
Исследователи собрали данные с телескопа, сравнили их с результатами миссий спутников WMAP и Planck и отфильтровали помехи. Так они смогли выделить слабые сигналы от поляризованного света, в которых и находятся следы первых звезд.
«Когда свет попадает на капот вашей машины и вы видите блики, происходит поляризация. Чтобы хорошо видеть, вы можете надеть поляризованные очки и таким образом убрать блики. Используя новый общий сигнал, мы можем определить, сколько из того, что мы видим, — это космические блики от света, отражающегося от Космического рассвета, так сказать», — объяснил Юньян Ли, первый автор исследования из Чикагского университета, США.
Обнаружив сигналы реликтового излучения, в будущем ученые смогут точнее измерить его структуру.
«Для нас Вселенная похожа на физическую лабораторию. Более точные измерения Вселенной помогают нам лучше понять темную материю и нейтрино — многочисленные, но неуловимые частицы, которые заполняют вселенную. Анализируя дополнительные данные CLASS в будущем, мы надеемся достичь максимально возможной точности, которую только можно получить», — рассказал Чарльз Беннетт, соавтор исследования из Университета Джонса Хопкинса, США.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
