Rané štádium formovania vesmíru zostáva do značnej miery tajomstvom modernej vedy. Ale v novej štúdii uverejnenej v časopise Nature vedci urobili presvedčivý prípad, kedy sa začali formovať úplne prvé hviezdy. Po Veľkom tresku asi pred 13,7 miliardami rokov bol vesmír temný, horúci a plný vysokoenergetických elementárnych častíc. Po 380 000 rokoch sa vesmír dostatočne ochladil, aby existovali fotóny. Potom sa objavilo prvé kozmické mikrovlnné pozadie (CMB), vďaka ktorému sa vedci mohli dozvedieť viac o pôvode vesmíru.
Vedci navrhli, že skúmaním intenzity kozmického mikrovlnného pozadia je možné určiť okamih, keď sa začnú tvoriť prvé hviezdy. Keď sa hviezdy začnú tvoriť, zahrievajú plynný vodík, ktorý preniká do vesmíru. Keď sa plyn zohreje, absorbuje CMB, v dôsledku čoho sa jeho intenzita znižuje. Nie je možné zistiť takéto odchýlky pomocou tradičných ďalekohľadov, ale tu prichádzajú rádiové signály za pomoci vedy. Tieto signály sú však také slabé, že sú ľahko zakryté akýmkoľvek šumom, ktorý môže byť niekedy až desaťtisíckrát silnejší. Ako uviedol jeden vedecký pracovník, „Hľadanie takýchto signálov je ako pokúsiť sa počuť krídla kolibríka, ktoré vrčia uprostred hurikánu.“
Vedci však také ťažkosti nezastavili. Tím vedcov z University of Arizona a Massachusetts Institute of Technology sa rozhodol detekovať signály včasnej formácie hviezd a tak neuveriteľné, ako to znie, dokázali to. A to všetko urobili pomocou relatívne malej antény (na fotografii tesne pod). Anténa bola nainštalovaná v jednej z austrálskych púští, pretože práve na týchto miestach je možné minimalizovať rušenie rádiovými signálmi vytváranými ľuďmi. Prvýkrát sa šťastie na vedcov v roku 2016 usmialo. Potom sa zaznamenal prvý pokles intenzity CMB. Podľa získaných údajov môžeme konštatovať, že prvé hviezdy sa vytvorili asi 180 miliónov rokov po Veľkom tresku.
„Je to veľmi vzrušujúce, pretože prvýkrát sme sa mohli pozrieť aspoň jedným okom na najdôležitejšie obdobie formovania nášho vesmíru. Potom sa začali formovať prvé hviezdy a galaxie. Je to prvýkrát, čo veda získala priame údaje z pozorovania z tej doby, “povedal Colin Lonsdale, riaditeľ Haystack Observatory.
Výskumný tím strávil viac ako rok potvrdzovaním svojich vlastných záverov na základe prijatých signálov. Pozícia antény sa zmenila, použila sa iná kalibrácia meracích prístrojov. Zároveň sa však signál pozoroval zakaždým, keď sa ukázalo, že je dvakrát taký intenzívny, ako sa pôvodne očakávalo. To dokazuje, že vodík v ranom vesmíre bol oveľa chladnejší, ako sa predtým myslelo. Vedkyňa Rennan Barkana z Tel Avivskej univerzity tvrdí, že temná hmota môže vysvetliť chladnejší vesmír.
Údaje získané na základe výskumu musia byť potvrdené ďalšími odborníkmi v tejto oblasti. Mnohí vedci, ktorí sa už oboznámili s výsledkami experimentu odborníkov z MIT a Arizonskej univerzity, sa však domnievajú, že tento objav prinesie jednu alebo dokonca dve Nobelovy ceny. Prvá cena môže byť udelená vedcom za určenie veku prvých hviezd a druhá cena za objav súvisiaci s chladnejším vodíkom a temnou hmotou, ktorý je celkom schopný rozšíriť existujúci štandardný fyzikálny model. Výsledky výskumu si môžete prečítať tu.
Propagačné video:
Sergey Gray