Астрономы обнаружили самый ранний водород
Водород - чейатомный номерравно 1 - это простейший элемент, самый легкий элемент и самый распространенный элемент во Вселенной. Считается, что вскоре после Большого взрыва наша Вселенная состояла в основном из водорода, с небольшим количеством гелия и не более того. Неудивительно, что большинство звезд состоит в основном из водорода. Итак, водород - ключевой элемент в нашей Вселенной и в теориях астрономов. Вот почему для астрономов важно, чтобы они прямо сейчас обнаружили слабые сигналы газообразного водорода - с помощью радиоантенны размером со стол в отдаленном районе западной Австралии - во Вселенной, существовавшей всего через 100 миллионов лет после Большого взрыва.
Исследование, посвященное этому открытию, опубликовано 28 февраля 2018 г. в рецензируемом журнале.Природа.
Астрономы сказали, что это самое раннее свидетельство наличия водорода.
Они сказали, что нашли этот водород в состоянии, которое было бы возможно только в присутствии самых первых звезд. В их заявлении поясняется:
Эти звезды, мигая впервые во Вселенной, которая ранее была лишена света, испускали ультрафиолетовое излучение, которое взаимодействовало с окружающим газообразным водородом. В результате атомы водорода по всей Вселенной начали поглощать фоновое излучение - кардинальное изменение, которое ученые смогли обнаружить в виде радиоволн.
Полученные данные свидетельствуют о том, что первые звезды, возможно, начали зажигаться примерно через 180 миллионов лет после Большого взрыва.
Алан Роджерсиз Обсерватории Хейстэк Массачусетского технологического института является соавтором нового исследования. Он сказал:
Это первый реальный сигнал о том, что звезды начинают формироваться и начинают влиять на [межзвездную] среду вокруг них. Что происходит в этот период, так это то, что часть излучения самых первых звезд начинает позволять видеть водород. Это приводит к тому, что водород начинает поглощать фоновое излучение, поэтому вы начинаете видеть его силуэт на определенных радиочастотах.
Ключевой частью этого исследования для ученых является то, что оно открывает о ранней Вселенной. Согласно заявлению этих астрономов:
Некоторые характеристики обнаруженных радиоволн также предполагают, что газообразный водород и Вселенная в целом должны были быть в два раза холоднее, чем ранее предполагали ученые, с температурой около 3 кельвина или –454 градуса по Фаренгейту. Роджерс и его коллеги не уверены, почему ранняя Вселенная была настолько холодной, но некоторые исследователи предположили, что взаимодействие с темной материей могло сыграть некоторую роль.
Колин Лонсдейл, директор обсерватории Haystack, прокомментировал:
Эти результаты требуют некоторых изменений в нашем нынешнем понимании ранней эволюции Вселенной. Это повлияет на космологические модели и потребует от теоретиков одеть свои мыслительные рамки, чтобы понять, как это произойдет.
Ученые обнаружили первичный газообразный водород с помощью EDGES (Эксперимент по обнаружению глобальной подписи EoR), малая наземная радиоантенна, расположенная в западной Австралии. Роджерс и его коллеги использовали EDGES, чтобы попытаться обнаружить водород, который существовал во время очень ранней эволюции Вселенной, чтобы точно определить, когда загорелись первые звезды.
Исследователи говорят, что это новое открытие приоткрывает завесу над ранее неясным этапом эволюции Вселенной. Лонсдейл сказал:
Это захватывающе, потому что это первый взгляд на особенно важный период во Вселенной, когда только начинали формироваться первые звезды и галактики. Впервые у кого-либо есть данные прямых наблюдений той эпохи.
Представление художника о ранней Вселенной отМир физики.
Итог: астрономы впервые обнаружили водород в нашей Вселенной всего через 180 миллионов лет после Большого взрыва.