当前位置:首页 > 科技 >

120亿年前,在宇宙的黑暗时代,这个信号的秘密即将被发现。

2020-06-29 16:24:00 来源:网络 阅读:

虽然我们无法想象天空中没有无数的星星来照亮天空,但回到宇宙的早期,它根本就没有星星。在这个不可知的时期,为了更多地了解当今的宇宙,有许多科学秘密寻求洞察。

一个由国际科学家组成的团队正在寻求探测、测量和研究宇宙中神秘的、无星的黑暗时代的信号,这个时代已经穿越了宇宙130亿年。

华盛顿大学、墨尔本大学、柯廷大学和布朗大学的研究人员在去年发表在天体物理学杂志上的一份报告中说,他们在西澳大利亚的杂志卫星阵列双筒望远镜所收集的无线电发射数据方面已经提高了近10倍。

现在,研究小组正在分析这些数据,以发现来自我们宇宙黑暗时代的信号,这对于解决当今宇宙的主要问题是有价值的。

我们认为,这个时代的宇宙性质对第一颗恒星的形成产生了重大影响,并开创了今天宇宙的结构特征,当时物质在宇宙中的分布方式很可能形成星系和星系团今天的分布方式,UW的物理学教授和研究小组成员米格尔·莫拉莱斯(Miguelmorales)说。

黑暗时代

在宇宙一周长之前,宇宙又热又密,电子和光子相互捕获,使它看不见。

当宇宙不到100万年时,电子和光子之间的相互作用变得非常罕见。当它膨胀时,它变得更加透明和黑暗,在这个持续了数亿年的黑暗时期,中性氢主宰着宇宙。

在这个黑暗的时代,当然,没有我们可以研究的光信号--没有可见光。但我们可以找一个特定的信号。它来自所有的中性氢,物理学家引用莫拉莱斯的话说。

他补充说,这个信号虽然从未测量过,但已被确定存在。

科学家团队一直在使用杂音阵列,它由4096个接收低频信号的偶极子天线组成,其中之一是中性氢的电磁信号,通常是来自宇宙中其他来源的电磁噪音:从恒星、星系活动甚至人类技术中很难探测到的信号,所有这些信号都淹没了来自中性氢的信号。

研究人员想出了一种滤除噪音的方法来检测难以捉摸的信号,并在2019年宣布,他们已经过滤掉杂音阵列数据中的电磁干扰超过21小时。

研究人员希望所研究的电磁无线传输信号以21厘米的波长由中性氢发射。

然而,自发射以来,宇宙已经膨胀,信号已经扩展到近2米。

根据研究人员的说法,这个信号可能包含关于黑暗时代和结束它的事件的信息。

星星的出现

宇宙的黑暗时代在10亿年前就结束了,因为氢原子开始聚集并形成他们的第一颗恒星。

他们的光引发了一个新时代,即再电离时代。

艺术家对中子星合并的印象

恒星产生的能量将大部分中性氢转化为电离等离子体,如今仍然占据着星际空间的主导地位。

莫拉莱斯说:再电离时代和之前的黑暗时代是理解我们宇宙特征的关键时期,比如为什么我们的一些区域充满了星系,而另一些区域相对空,物质的分布,甚至暗物质和暗能量的分布,莫拉莱斯说。

展望未来,研究小组希望继续推进通过射电望远镜收集的3000小时额外发射数据的过滤干扰,这将使他们更接近黑暗时代的信号及其可能有助于揭示的秘密。