Dublă descoperire de proporţii: semnalul apariţiei primelor stele din univers şi secretul detectării materiei întunecate

Semnalul radio slab sugerează că întunericul din univers a început să se disipe în urmă cu 180 de milioane de ani, după Big Bang într-un moment de tranziţie cunoscut cu denumirea de ”răsărit cosmic”. 

Conform The Guardian urmele lăsate de strălucirea primelor stele conţin dovezi noi şi neaşteptate despre existenţa şi natura materiei negre, care dacă va fi confirmată de observatoarele independente ar putea reprezenta o descoperire majoră. ”Descoperirea acestor semnale minuscule ne deschide o nouă fereastră către universul primordial,” a declarat Judd Browman din cadrul Universităţii de stat din Arizona. 

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

După Big Bang, universul era un loc rece plin de hidrogen gazos şi radiaţii cunoscut cu denumirea de Radiaţie cosmică de fond. Chiar şi în prezent aceste radiaţii sunt prezente în univers, iar specialiştii le utilizează pentru a căuta evenimente cosmice ce au loc în adâncurile spaţiului. 

În timpul următorilor 100 de milioane de ani, gravitaţia a dus la formarea unor regiuni gazoase dense din care au luat naştere primele stele. Acestea erau masive, albastre şi cu o existenţă scurtă. În timp ce stelele absorbeau în această perioadă gazele din jur, atomii de hidrogen începeau să se mişte, astfel acestea absorbeau radiaţii din Radiaţia cosmică de fond. Acest aspect i-a ajutat pe cercetători să prezică faptul că ”răsăritul cosmic” a lăsat urme în Radiaţia cosmică de fond sub forma unor puncte luminoase care sunt perceptibile şi în prezent. 

Modul prin care sunt detectate aceste semnale este extrem de dificil, însă astronomii au fost fascinaţi de această posibilitate de zeci de ani. ”Echipa a observat undele radio pentru a detecta un semna de 0,01%. Este ca şi cum ai căuta acul în carul cu fân,” a declarat Andrew Pontzen, cosmolog din cadrul Universităţii din Londra. 

Pentru a detecta primele stele specialiştii au utilizate atenele observatorului Edges (Experiment to Detect Global EoR Signature) aflat într-o regiune izolată din vestul Australiei, unde nu există surse radio ce ar putea interfera cu antenele. Lungimile de undă captate de Edges sugerează că ”răsăritul cosmic” a avut loc în urmă cu 180 de milioane de ani cu 9 milioane de ani înainte de formarea Soarelui. 

De asemenea, semnalul a oferit detalii suprinzătoare privind evenimentele ce au avut loc la 250 de milioane de ani după Big Bang, pe când primele stele s-au transformat în supernove şi au apărut primele găuri negre.  În urma observaţiilor specialiştii au avut parte de o supriză majoră. Mărimea punctului luminos era mult mai mare decât au prezis. Acest fapt sugerează că hidrogenul gazos absorbea mult mai multă radiaţie astfel că universul ar fi fost mult mai rece decât a fost prezis anterior. Conform specialiştilor temperatura ar fi fost de -270 de grade Celsius. 

Rennan Berkana, astrofizician din cadrul Universităţii din Tel Aviv a propus o explicaţie care ar putea revoluţiona domeniul ştiinţific. El susţine că hidrogenul gazos şi-ar fi pierdut din căldură din cauza materiei întunecate. Dacă ipoteza specialistului se va dovedi corectă ar putea confirma existenţa unei noi intercţiuni între materia normală şi cea întunecată aceasta fiind mediată de o forţă fundamentală necunoscută până în prezent. 

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole: