دانشمندان با استفاده از تلسکوپ به ۱۳ میلیارد سال پیش نگاه کرده‌اند

اولین ستارگان بر نور ناشی از بیگ بنگ تأثیر گذاشتند

به گزارش مجله خبری نگار،برای اولین بار، ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی، به بیش از ۱۳ میلیارد سال پیش نگاه کرده و چگونگی تأثیر اولین ستارگان جهان بر تابش باقی‌مانده از بیگ بنگ را مستندسازی کرده‌اند. این کار در مجله اخترفیزیک (AstroJournal) منتشر شده است.

این تحقیق در کوه‌های آند در شمال شیلی، محل استقرار تلسکوپ‌های بسیار حساس CLASS، انجام شد. آنها ریزموج‌های تغییر یافته توسط ستارگانی که در طول به اصطلاح سپیده‌دم کیهانی - دوره‌ای که اولین منابع نوری در جهان شروع به پدیدار شدن کردند - تشکیل شده‌اند را اندازه‌گیری کردند.

همانطور که توبیاس مریج، سرپرست پروژه از دانشگاه جانز هاپکینز، اشاره می‌کند، پیش از این تصور می‌شد که انجام چنین اندازه‌گیری‌هایی از زمین غیرممکن است، زیرا سیگنال‌های این دوران فوق‌العاده ضعیف هستند و جو، تداخل رادیویی و نوسانات دما مانع از تشخیص آنها می‌شود. با این حال، محققان موفق شدند بر این مشکلات فنی غلبه کنند و کار خود را به گامی مهم در مطالعه جهان اولیه تبدیل کنند.

تلسکوپ‌های CLASS به طور خاص برای شناسایی "اثر انگشت" اولین ستارگان در تابش زمینه کیهانی طراحی شده‌اند. پیش از این، چنین سیگنال‌هایی فقط توسط ماموریت‌های ماهواره‌ای مانند WMAP ناسا و پلانک آژانس فضایی اروپا شناسایی شده بودند. در مطالعه جدید، داده‌های تلسکوپ‌های زمینی با نتایج این ماموریت‌ها مقایسه شد و به آنها اجازه داده شد تا تداخل‌ها را جدا کرده و سیگنال کلی نور قطبی شده را ایزوله کنند.

پس از خودِ انفجار بزرگ، جهان پر از یک «مه» متراکم از الکترون‌های آزاد بود که نور نمی‌توانست از آن عبور کند. تنها زمانی که دما کاهش یافت، الکترون‌ها شروع به ترکیب با پروتون‌ها کردند و هیدروژن خنثی را تشکیل دادند و نور توانست حرکت آزاد خود را آغاز کند. بعدها، هنگامی که اولین ستارگان مشتعل شدند، انرژی قدرتمند آنها دوباره شروع به یونیزه کردن هیدروژن کرد و الکترون‌ها را آزاد کرد. محققان احتمال برخورد فوتون‌ها از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی با این الکترون‌های جدید و انحراف آنها را اندازه‌گیری کردند - و این اطلاعات مهمی در مورد چگونگی شکل‌گیری ساختار جهان ارائه داد.

این نتایج به تفکیک دقیق‌تر تابش اولیه از اعوجاج‌های بعدی کمک می‌کند و تصویر واضح‌تری از مراحل اولیه تاریخ کیهان ارائه می‌دهد. این امر به ویژه برای مطالعه ماهیت ماده تاریک و نوترینو‌ها - ذراتی که بیشتر ماده جهان را تشکیل می‌دهند، اما عملاً غیرقابل آشکارسازی هستند - مهم است.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری