来自第一批星系的通讯揭示早期宇宙的核心信息
来自第一批星系的通讯揭示早期宇宙的核心信息
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:探究人员已然能够在对宇宙黎明的首批天体物理学探究中对第一批存在的星系做出一些核心的确定,"宇宙黎明"是指早期宇宙中第一批恒星和星系形成的时期。运用来自印度SARAS3射电望远镜的资料,剑桥大学领导的团队能够观察到相当早期的宇宙,即大爆炸后仅仅2亿年,并对第一批恒星和星系的独家动作片排行品质和能量输出开展了限制。
与此相反的是,探究人员经由没有察觉他们一直在寻找的通讯,即所谓的21厘米氢线,能够对最初的星系开展这些限制。
这种未被察觉的状况使探究人员能够对宇宙的黎明做出其他判断,对最初的星系开展限制,使他们能够排除一些状况,含有星系是宇宙气体的低效加热器和无线电发射的有效生产者。
尽管我们还不能直接观察到这些早期星系,但《自然-天文学》杂志上报导的这些结局代表了理解我们的宇宙是如何从大若干虚无过渡到充满恒星的一个重大步骤。
知晓早期宇宙,即第一批恒星和星系形成的时间是新的观测站的首要目标之一。使用SARAS3资料获得的关于天气变化,报道结局是一项概念测试探究,为知晓宇宙进展的这一时期铺平了道路。
SKA项目--关乎两台将在本世纪末达成的下一代望远镜--将有或许制作出早期宇宙的图像,但是针对当下的望远镜来说,考验在于探测厚厚的氢云重新辐射出来的第一批恒星的宇宙学通讯。
这个通讯被称为21厘米线--由早期宇宙中的氢原子形成的无线电通讯。与最近发射的JWST(韦伯望远镜)各异,JWST将能够直接对早期宇宙中的单个星系开展成像,而用射电望远镜,如剑桥大学领导的聚焦快充技术TipsREACH(确认宇宙氢的无线电评测)对21厘米线开展的探究,能够告诉我们有关乃至更早的星系的全部群体。预计在2023年初,REACH会有第一个结局。
以便探测21厘米线,天文学家们寻找早期宇宙中氢原子形成的无线电通讯,该通讯受到第一批恒星的光和氢雾背后的辐射的作用。本年早些时候,同样的探究人员开发了一种方法,他们说这将使他们能够看穿早期宇宙的长沙城市生活未来走向备受关注雾气,并探测到来自第一批恒星的光,这些技术中的一些已然在当下的探究中得到了实践。
2018年,另一个操控EDGES评测的探究小组发表了一项结局,暗示或许探测到这种最初的光。与早期宇宙最简易的天体物理学图景中的预期相比,报表的通讯异常强烈。最近,SARAS3的资料对这一探测提出了异议:EDGES的结局仍在等待独立观测的证实。
在对SARAS3资料的重新确认中,剑桥大学领导的团队评测了各类有或许阐释EDGES结局的天体物理情景,但他们没有察觉相应的通讯。相反,该小组能够对第一批恒星和星系的属性做出一些限制。SARAS3的确认结局是第一次对平均21厘米线的无线电观测能够以限制其首要物理属性的形式提供对第一批星系属性的洞察。
与印度、澳大利亚和以色列的兴办者兴办,剑桥大学的团队使用来自SARAS3评测的资料来寻找来自宇宙黎明的通讯,当时第一批星系形成。运用统计建模技术,探究人员无法在SARAS3资料中找到一个通讯。剑桥大学卡文迪什评测室的博士生、该论文的第一作者哈里-贝文斯说:"我们正寻找一个具有一定振幅的通讯。但是经由没有找到这个通讯,我们可以对其深度开展限制。这反过来又着手告诉我们第一批星系的亮度如何。"
"我们的确认表明,氢通讯可以让我们知晓第一批恒星和星系的数量,"来自剑桥大学天文学探究所的共同领衔作者阿纳斯塔西娅-菲亚尔科夫博士说。"我们的确认对第一批光源的一些核心属性开展了限制,含有最初的星系的品质以及这些星系能够形成恒星的效率。我们还解决了这些光源如何有效地发射X射线、无线电和紫外线辐射的难题。"
同样来自卡文迪什评测室的Eloy de Lera Acedo博士说:"这是我们的一个早期步骤,我们期盼这将是一个察觉宇宙如何从黑暗和空虚过渡到我们今日从地球上可以目睹的恒星、星系和其他天体的繁琐领域的十年,"他共同领导这项探究。
de Lera Acedo说:"我们的资料还揭示了一些过去被暗示过的东西,那就是最初的恒星和星系或许对背景辐射有可测量的贡献,这些背景辐射是由于大爆炸而呈现的,并且从那时起就一直向我们研究。能够在如此遥远的年代--大爆炸后仅仅2亿年--查看并知晓早期宇宙的状况,这真是令人惊奇。"