Astronomowie mogli użyć określonych sygnałów radiowych z najwcześniejszej epoki wszechświata, aby „ważyć” pierwsze gwiazdy w kosmosie. Dochodzenie może ujawnić więcej o tak zwanym kosmicznym świcie, okresie wszechświata, podczas którego podniosła się ciemność, a światło stały się swobodne podróżowanie.
Te pierwsze gwiazdy lub “Populacja III„(Pop III) gwiazd nie można zobaczyć nawet z najpotężniejszymi teleskopami, ponieważ ich światło nie mogło podróżować przez Gęsta kosmiczna mgła Rozprzestrzenianie się między regionami tworzącymi gwiazdy, które składały się głównie z wodoru.
Jednak w tym okresie, około 100 milionów lat później Wielki Wybuchten wodór stworzył sygnał radiowy o nazwie “sygnał 21-centymetrowy.
„To wyjątkowa okazja, aby dowiedzieć się, jak Pierwsze światło wszechświata wyłonił się z ciemności „Lider zespołu i badacz z University of Cambridge Anastasia Fialkov powiedział w oświadczeniu. „Przejście z zimnego, mrocznego wszechświata do jednego wypełnionego gwiazdami to historia, którą dopiero zaczynamy rozumieć”.
Sięgnij po gwiazdy
Fialkov kieruje się Eksperyment radiowy do analizy kosmicznego wodoru (Zasięg), antena radiowa, która bada słaby blask 21-centymetrowego sygnału, aby ujawnić więcej o Kosmiczny świt.
Wciąż na etapie kalibracji, zasięg wkrótce zostanie dołączony do badania pierwszych gwiazd przez Tablica kwadratowego kilometra (powinien), Ogromny wachlarz anten w budowie w Australii i Afryce Południowej. Razem Ska i Reach zbadają mas, luminosowości i dystrybucję najwcześniejszych gwiazd wszechświata.
W ramach przygotowań do tego badania Fialkov i współpracownicy opracowali model przewidywania, jak będą wyglądać obserwacje sygnału 21-centymetrowego dla obu projektów. Ujawniło to, że na ten sygnał wpływają masy gwiezdne.
„Jesteśmy pierwszą grupą, która konsekwentnie modeluje zależność 21-centymetrowego sygnału mas pierwszych gwiazd, w tym wpływ na światło gwiazd ultrafioletowe i emisje rentgenowskie z Binaria rentgenowskie Wyprodukowane, gdy umierają pierwsze gwiazdy-powiedział Fialkov. „Te spostrzeżenia pochodzą z symulacji, które integrują pierwotne warunki wszechświata, takie jak skład wodoru-helium wytwarzany przez Wielki Wybuch”.
Opracowując model, zespół badał, w jaki sposób rozkład masowy gwiazd Pop III wpłynął na sygnał 21-centymetrowy.
Ujawniło to, że związek między tym sygnałem a pierwszymi gwiazdami został niedoceniany we wcześniejszych badaniach, ponieważ badania te nie uwzględniały liczby systemów złożonych z gęstej martwej gwiazdy, zwykle a Biały Krasnoludi An Zwykła gwiazdatak zwane „binaria rentgenowskie” wśród gwiazd Pop III.
„Relacjonowane przez nas prognozy mają ogromne konsekwencje dla naszego zrozumienia natury pierwszych gwiazd we wszechświecie” – powiedział główny badacz teleskopu Eloy de Lera Acedo. „Pokazujemy dowody na to, że nasze teleskopy radiowe mogą nam powiedzieć szczegółowe informacje na temat masy tych pierwszych gwiazd i tego, jak te wczesne światła mogły bardzo różnić się od dzisiejszych gwiazd”.
Reach, a Ska nie zobaczy tych pierwszych gwiazd jako teleskopu jak James Webb Space Telescope (JWST) robi. Zamiast tego polegają na naukowcach przeprowadzających analizę statystyczną dostarczanych danych.
Wysiłek może wypłacać dywidendy, ponieważ dostarcza informacji o całej populacji gwiazd, systemów binarnych i galaktyk rentgenowskich.
„Podłączenie danych radiowych z historią pierwszych gwiazd wymaga trochę wyobraźni, ale implikacje są głębokie” – podsumował Fialkov.
Badania zespołu zostały opublikowane w piątek (20 czerwca) w czasopiśmie Astronomia natury.
