Двоє американських фізиків з Університету штату Арізона і Массачусетського технологічного інституту представили перші результати експерименту EDGES, спрямованого на вивчення епохи реіонізаціі.

Реіонізаціі називають один з етапів розвитку молодого Всесвіту. Передбачається, що на початку існування Всесвіту вона була заповнена іонізованими воднем і гелієм, які поступово остигає і переходили в нейтральне стан. Джерела випромінювання в той період були відсутні, внаслідок чого він позначається як «темні віки»; після цього почали з'являтися перші космічні об'єкти – зірки і галактики. Під дією їх випромінювання і почалася реіонізаціі, повторна іонізація нейтрального водню.

Легко здогадатися, що доступних методик дослідження таких віддалених у часі подій небагато. Результат давали всього дві з них: спостереження віддалених квазарів і вимірювання анізотропії космічного мікрохвильового фонового випромінювання.

У проекті EDGES реалізується третя можлива методика, заснована на реєстрації радіолінії нейтрального водню на довжині хвилі в 21 см. «При іонізації водню лінія повинна зникати, що ми і використовуємо у своїй роботі», – пояснює один з авторів Джадд Боуман (Judd Bowman). Завдання, яке поставили перед собою фізики, не можна назвати простою, оскільки інтенсивність лінії невелика (у кожному окремому атомі перехід, що породжує квант радіовипромінювання, відбувається в середньому один раз за 11 млн років).

Радіоспектрометр EDGES, встановлений в малонаселеній частині західної Австралії, об'єднує антену, підсилювач, ланцюги калібрування і комп'ютер, які живляться від сонячних батарей. Прилад налаштований на роботу в діапазоні 100-200 МГц, що для 21-сантиметрової лінії відповідає величині червоного зсуву z від 6 до 13. Проаналізувавши дані, отримані за три місяці спостережень, вчені прийшли до висновку про те, що епоха реіонізаціі була тривалою і, найімовірніше, розтягнулася більш ніж на 5 млн років, тобто посіла проміжок значень z шириною більше 0,06.

Експеримент EDGES триває, і в міру накопичення інформації оцінка буде уточнюватися. Проривних результатів від відносно недорогого спектрометра простої конструкції вчені, втім, не чекають; необхідне підвищення чутливості вимірювань можуть забезпечити лише великі радіотелескопи нового покоління.

За матеріалами: Physicsworld.Com

Tweet