从‘宇宙黎明’探测到的信号

时间:2018-03-01 17:43:25 作者:南城九尾 阅读: 7948 点赞: 64 分享: 60

澳大利亚图片说明Murchison的无线电频谱仪比乒乓球台小一点

科学家们说,他们已经观测到从最初的恒星开始在天空中发出的一个标志,以便在宇宙中发光。

他们在澳大利亚内陆的一个小型射电望远镜的帮助下完成了这项工作,该项目旨在探测有史以来最早的氢气证据。

这种氢气处于一种只有被恒星的强烈光线照射才能解释的状态。

该团队将这次互动的时间放在大爆炸后的1.8亿年前。

鉴于宇宙大约有138亿年的历史,这意味着第一批恒星已经照亮了整整90亿年,甚至连我们自己的太阳也闪烁其中。

美国亚利桑那州立大学的Judd Bowman博士是该学术论文的主要作者,他在“自然”期刊上描述了这一观察。

他告诉英国广播公司新闻,这一发现意义重大,意味着他的团队必须绝对确信没有犯下任何错误。

“我们首先开始在2015年末看到我们数据中的迹象。我们真的花了几年时间试图想出各种可能的替代解释,然后逐一排除它们,”他说。

“这是任何团队第一次能够提供证据来检测这种信号,并希望它会作为这种类型的天体物理观测的里程碑。”

天体绘图仪绘制了十亿颗恒星

望远镜的折纸盾成形

普朗克为第一批明星提供了新的日期

标题艺术品:第一批明星可能是炙手可热的蓝色巨人,他们的生活绚丽而短暂

几十年来,科学家们为第一批恒星寻找证据。

理论认为,它们将会在宇宙大爆炸之后由冷氢气发展而来。他们很可能是笨拙的巨人,他们在生活中爆炸并用宇宙中的所有化学元素使宇宙生活成为可能,然后才开始璀璨而短暂的生命。

我们无法直接用现有技术看到这些古代巨兽,但我们可以说,天文学家捕捉到他们活动的间接证据。

他们的紫外线应该改变了它周围的大量氢气,将气体激发成一种能够以1.4千兆赫兹的特定射频吸收背景辐射的状态。

澳大利亚西部Murchison天文台的台式望远镜面临的挑战是试图在天空发出的无线电噪声海中挑出这个信号。

这个问题的部分原因是要知道在频谱上究竟是从哪里进行搜索的,因为宇宙的扩展将会把信号延伸到更低的频率。

但是该团队最终在78兆赫兹的地区发现了它。并且知道我们对宇宙膨胀速度的看法,频率的变化为宇宙大爆炸后1.8亿年的星光 - 氢相互作用奠定了基础。

'新窗户'

重要的兴趣是远高于预期的信号强度。

评论员认为,这表明氢气比以前预想的要冷得多。

对此的一个令人兴奋的解释是,早期宇宙中的氢原子与所谓的“暗物质”有直接的相互作用。

这种看不见的“东西”被假定为存在,因为它的重力影响被认为会影响星系的旋转。但其实质是未知的,因为尚未观察到其他类型的相互作用。

默奇森的观察可能是这种相互作用是可能的第一暗示,因此新闻很可能激发人们对首次检测到暗物质粒子的努力。

Paolo de Bernardis是罗马大学La Sapienza天体物理学教授,与研究无关。他说这个信号非常有趣。

“如果得到证实,这是一个突破,”他告诉BBC新闻。为什么信号如此强烈,我们将不得不放纵我们的幻想,直到后续实验可以进一步探测它,他补充说。“但我觉得这个测量真的很令人兴奋。”

因发现宇宙膨胀加速而获诺贝尔奖的布莱恩施密特教授将这一发现描述为潜在的“革命”。澳大利亚斯威本科技大学的卡尔格莱斯布鲁克教授表示,全世界的天文学家现在都会屏住呼吸,直到结果得到独立实验的证实。

“如果是这样,那么这将打开通向早期宇宙新窗口的大门,并可能对暗物质的性质有一个新的认识,”他解释道。

宇宙的历史

观察表明,大爆炸发生在大约138亿年前

之后,条件冷却并形成中性氢原子

第一颗恒星之前的时期通常被称为“黑暗时代”

当第一批明星点燃时,他们开始改变他们的环境

这些巨头还在大爆炸中形成了第一批重元素

“第一光”或“宇宙文艺复兴”是历史上的一个关键时期

文艺复兴时期可能会在大爆炸后大约560万年前达到峰值

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