Primele stele au apărut într-un Univers „preîncălzit”, arată un studiu surprinzător

Universul nostru a fost „preîncălzit” în primele sale momente, potrivit unui nou studiu al International Centre of Radio Astronomy Research (ICRAR), contrazicând presupunerea că a apărut dintr-o stare ultrarece.

Descoperirea a fost făcută în timp ce astronomii căutau un semnal greu de detectat din Epoca Reionizării – perioada în care primele stele au început să se aprindă, la aproximativ un miliard de ani după Big Bang. Faptul că Universul era măcar puțin cald în acea perioadă exclude modelele care sugerau că procesul de ionizare s-a produs în condiții extrem de reci.

• Ar putea fi „Steaua din Betleem” o planetă? Un vizitator strălucitor ne oferă un indiciu
• De ce uneori te trezești cu câteva minute înainte de alarma de dimineață?

„Pe măsură ce Universul a evoluat, gazul dintre galaxii se extinde și se răcește, așa că ne-am fi așteptat să fie foarte rece”, spune Cathryn Trott, radioastronom și coordonator al proiectului Epoch of Reionization la ICRAR.

„Măsurătorile noastre arată că a fost încălzit cel puțin într-o anumită măsură. Nu foarte mult, dar suficient cât să excludem o reionizare foarte rece. Cercetarea sugerează că această încălzire este probabil cauzată de energia provenită din surse timpurii de raze X – de la găuri negre tinere și resturi stelare – care s-au răspândit prin Univers.”

Înainte ca stelele și galaxiile să se formeze, Universul trecea printr-o perioadă numită „Epoca Întunecată”, în care nu existau surse majore de lumină – doar nori de hidrogen neutru care se adunau încet timp de sute de mii de ani.

Un semnal radio special

În cele din urmă, buzunare de gaz s-au prăbușit formând prima generație de stele, care ardeau mai intens decât cele de astăzi. Energia eliberată a ionizat hidrogenul cosmic, marcând începutul Epocii Reionizării.

Odată ce atomii de hidrogen și-au pierdut electronii, norii giganți au devenit transparenți pentru lumină, permițându-ne să vedem acum mult mai departe în spațiu și timp. În schimb, acest lucru face dificilă observarea Universului așa cum era înainte sau în timpul acestei epoci.

Astronomii se bazează pe un semnal radio special – linia de 21 cm a hidrogenului – o undă electromagnetică lungă care poate trece prin nori de material ce împrăștie lumina vizibilă, transportând informații esențiale despre „Epoca Întunecată” cosmică.

Echipa ICRAR a folosit radiotelescopul Murchison Widefield Array (MWA) din Australia de Vest pentru a căuta acest semnal. Problema este că Universul abundă în surse de semnale radio.

Universul timpuriu, „preîncălzit” înainte de reionizare

„Acestea includ emisii de la stele și galaxii apropiate, interferențe din atmosfera Pământului și chiar zgomot produs de telescopul însuși. Doar după ce scădem cu atenție aceste semnale de prim-plan, datele rămase pot dezvălui semnalele din Epoca Reionizării”, explică Ridhima Nunhokee, radioastronom la ICRAR.

„Din această cercetare am dezvoltat metode pentru a gestiona contaminarea de prim-plan și pentru a scădea semnalele nedorite, dar și pentru a înțelege mai bine telescopul și a obține un semnal curat. Am reușit, de asemenea, să integrăm aproximativ 10 ani de date MWA, observând cerul mai mult ca oricând.”

Deși semnalul de 21 cm nu a fost încă identificat, cantitatea de date nu doar că apropie echipa de descoperirea sa, dar a scos la iveală și noi informații – inclusiv faptul că Universul timpuriu fusese „preîncălzit” înainte de reionizare, scrie ScienceAlert.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Moment fără precedent în astronomie: Ce s-a observat în jurul unei stele neutronice?

Telescopul Hubble a observat o galaxie care formează stele de 10 ori mai rapid decât Calea Lactee

Ce efect ar putea avea obiectele interstelare precum 3I/ATLAS în jurul stelelor tinere?

Ce au descoperit oamenii de știință despre stelele masive din Micul Nor al lui Magellan