Un semnal considerat „prima lumină din Univers” s-ar putea să nu fi venit deloc din spațiu
Un semnal interpretat drept prima lumină care a existat în Univers ar putea să nu provină, până la urmă, de la extremitățile Universului, a constatat un nou studiu. De fapt, este posibil ca acesta să nu provină deloc din spațiu.
Semnalul, descris în două lucrări în 2018, avea câteva caracteristici neașteptate, care erau greu de explicat în cadrul astrofizicii actuale.
„Raportăm o măsurătoare radiometrică a spectrului cerului, care arată că profilul găsit în datele obținute cu instrumentul Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature (EDGES) în bandă joasă nu este de origine astrofizică”, scrie o echipă de astronomi, condusă de Saurabh Singh de la Institutul de Cercetare Raman din India, în lucrarea publicată în revista Nature Astronomy.
Procesul de reionizare din Univers, dificil de înțeles
Zorii cosmici reprezintă o perioadă importantă, și îndelung căutată, din istoria Universului nostru. Ea acoperă o perioadă de la 50, până la aproximativ un miliard de ani după Big Bang. Universul nostru nu a arătat întotdeauna așa cum arată astăzi. Înainte de apariția stelelor, era plin de o ceață fierbinte și tulbure de gaz ionizat. Lumina nu putea să călătorească liber prin această ceață, ci se împrăștia pe electronii liberi.
Odată ce Universul s-a răcit suficient, protonii și electronii au început să se recombine în atomi de hidrogen neutru. Acest lucru a însemnat că lumina putea în sfârșit să călătorească prin spațiu. Pe măsură ce primele stele și galaxii au început să se formeze, la aproximativ 150 de milioane de ani după Big Bang, lumina lor ultravioletă a reionizat treptat hidrogenul neutru, omniprezent în Univers, permițând întregului spectru de radiații electromagnetice să circule liber.
La aproximativ 1 miliard de ani de la Big Bang, Universul era complet reionizat. Înainte de acest moment, însă, nu putem vedea cu adevărat cu experimentele noastre actuale, ceea ce face ca procesul de reionizare să fie dificil de înțeles. Dacă am putea detecta lumina din zorii cosmici, acest lucru ar schimba lucrurile.
Semnalul primit nu a fost cel așteptat de astronomi
Experimentul EDGES a căutat acest semnal în frecvențe radio joase și a obținut un rezultat, dar semnalul primit nu a fost cel așteptat de astronomi. În schimb, amplitudinea a fost de aproape două ori mai mare decât se prevăzuse, sugerând că hidrogenul gazos prin care trecuse lumina era mai rece decât am crezut.
Singurul lucru care ar fi putut răci gazul la un asemenea grad în această etapă a vieții Universului, a concluzionat echipa de cercetare, a fost materia întunecată. La rândul său, proprietățile materiei întunecate ar putea fi foarte diferite de previziunile existente.
Astfel, echipa a folosit radiometrul Shaped Antenna Measurement of the Background Radio Spectrum 3 (SARAS 3) pentru a vedea dacă poate valida semnalul. La începutul anului 2020, ei au folosit SARAS 3 în mijlocul unor lacuri îndepărtate din sudul Indiei și au analizat cerul în căutarea semnalului detectat de EDGES.
După ce datele au fost obținute, procesate și analizate, echipa lui Singh a constatat că nu a găsit niciun semnal. Nici instrumentul lor nu a replicat distorsiunea spectrului radio observată în datele EDGES.
Semnalul din Univers ar fi fost o eroare
„Analiza arată că distorsiunea prezentă în spectrul realizat cu ajutorul instrumentului EDGES în bandă joasă, care a fost folosit pentru a obține profilul cel mai bine adaptat și pentru a defini limitele spațiului, nu este prezentă în spectrul cerului SARAS 3. Aceste fapte sugerează că distorsiunea spectrală semnificativă prezentă în spectrul cerului realizat cu instrumentul EDGES în bandă joasă este o eroare sistematică asociată instrumentului”, a explicat echipa.
Cu alte cuvinte, semnalul, sugerează Singh și echipa sa, a fost o eroare produsă de antena EDGES, nu un semnal emanat din adâncurile îndepărtate ale spațiului-timp. Sensibilitatea datelor SARAS 3, au adăugat ei, a exclus o origine cosmologică a semnalului.
Cu toate acestea, pentru a fi foarte siguri de existența semnalului și de ceea ce este acesta, ar trebui efectuate mai multe observații, cu instrumente diferite, notează ScienceAlert.
„Observațiile continue cu senzori ar putea furniza date și ar duce la descoperirea adevăratului semnal”, au scris Singh și echipa sa,
Vă recomandăm să mai citiți și:
Universul nostru, o proiecție holografică? Oamenii de știință analizează găurile negre pentru a afla
Un om de știință renumit avertizează că virusurile „ar putea exista și în alte lumi din Univers”