Обнаружены сигналы первых звезд во Вселенной

Американские астрономы обнаружили свидетельства лучей света первых сформировавшихся после Большого взрыва звезд во Вселенной. Речь идет о периоде приблизительно 550-800 миллионов лет спустя после Большого взрыва, когда во Вселенной зажглись первые звезды и появились первые галактики, а содержавшийся в ней водород и гелий превратились в излучающую ионизированную плазму.

Кроме того, это наблюдение послужило неожиданным свидетельством того, что частицы темной материи - невидимой субстанции, составляющей большую часть материального мира, - могут быть намного легче, чем думали физики, сообщает "Популярная механика".

Древний космический рассвет ученые под руководством Джада Боумана из Университета штата Аризона смогли изучить с помощью радиотелескопа EDGES, который расположен на западе Австралии. Пять исследователей, работающих на этом оборудовании, искали признаки того, что атомы водорода, обильно пронизывавшие новорожденную Вселенную, поглощали микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва.

До сих пор такой работе мешало радиоизлучение источников нашей собственной Галактики, которое подавляло слабый сигнал из далекого прошлого. Однако Боуману и его коллегам удалось разработать алгоритм по удалению из полученных спектров этого "белого шума" и получить картину времен 180-250 миллионов лет от рождения Вселенной.

Ученые тестировали обнаруженную информацию в течение двух лет, после чего смогли подтвердить, что сигнал не происходит от аппаратуры и не является шумом. 

"Это впервые, когда мы увидели какой-либо сигнал такой давности во Вселенной, помимо послесвечения Большого взрыва", - заявил Боумен.

По его словам, это уникальная возможность заглянуть в далекое прошлое и узнать, на что была похожа Вселенная в самом начале своего развития. Ученые надеются использовать сигнал поглощения, или более слабое и позднее излучение, чтобы составить трехмерную карту распределения водорода в эти так называемые "космические темные века", отследив его дальнейшую эволюцию в эмбриональную галактику.

Выводы авторов исследования могут служить новым доводом в пользу одной из альтернативных моделей темной материи. Сегодня наиболее приняты представления о том, что частицы ее исключительно массивны и весят в сотни раз тяжелее водорода (протона). Однако поиски таких частиц пока не дают никакого результата, что поддерживает немногим менее популярную модель, в которой темная материя состоит из куда более легких и слабо взаимодействующих частиц. Эта версия и получила неожиданный плюс в наблюдениях эпохи рождения первых звезд.

Как отмечает журнал, в исследовании также предполагается, что участвовавший в создании ранней Вселенной газ мог быть холоднее, чем считалось ранее. По мнению ученых, это может объясняться влиянием темной материи, что при подтверждении станет первым случаем в истории, когда темную материю смогли зафиксировать через что-то другое, кроме гравитационного эффекта.