Usred kozmičkog šuma, znanstvenici su uočili slabašan trag – radijski signal dug 21 centimetar, koji putuje svemirom već više od 13 milijardi godina. Taj drevni val, nastao dok je svemir još bio hladan i ispunjen neutralnim vodikom, danas im služi kao svojevrsni vremenski stroj.
U njemu traže prve tragove Kozmičke zore – trenutka kad su se stvorile prve zvijezde i njihov sjaj počeo mijenjati tamu.
“Prijelaz iz beskrajne noći u eru zvijezda jedna je od najvećih neispričanih priča kozmologije”, kaže dr. Anastasia Fialkov s Instituta za astronomiju Sveučilišta Cambridge. Njezin tim pokazao je da oblik tog drevnog radijskog otiska ovisi o masama prvih zvijezda, poznatih kao populacija III.
REACH i SKA: novi uši svemira
Kako provjeriti tu hipotezu? Na jugu Afrike već niče golemi projekt Square Kilometre Array (SKA), mreža tisuća antena koja će milimetar po milimetar kartirati kozmički radio-šum. Nekoliko stotina kilometara dalje, u pustinji Karoo, manji instrument REACH (Radio Experiment for the Analysis of Cosmic Hydrogen) trenutačno prolazi kalibraciju.
Ti će teleskopi, umjesto fotografija poput onih s Hubblea ili Jamesa Webba, ponuditi statističku kartu radijskih fluktuacija. Ako Fialkovin model drži vodu, REACH će najprije zabilježiti globalni potpis “prvog svjetla”, a SKA će kasnije nacrtati detaljnu topografiju tih drevnih izvora.
Kako binarni sustavi oblikuju signal
U središtu novog modela nalazi se moćan, a dosad podcijenjen akter – rendgenski binarni sustavi. Riječ je o zvjezdanim parovima u kojima jedna od zvijezda kolabira u crnu rupu ili neutronsku zvijezdu, dok druga i dalje gubi masu, koju ta kompaktna jezgra nemilosrdno usisava. Taj proces ne prolazi tiho – oslobađa se intenzivno rendgensko zračenje koje zagrijava okolni svemirski plin i snažno utječe na 21-centimetarski signal koji znanstvenici danas pokušavaju rekonstruirati.
“Kada u svoje simulacije uključite utjecaj rendgenskih binarnih sustava, signal iz ranog svemira poprima sasvim drugačiji oblik”, objašnjava dr. Eloy de Lera Acedo, voditelj projekta REACH. “To znači da radio-teleskopi mogu – neizravno, ali precizno – otkriti jesu li prve zvijezde bile golemi, nestabilni divovi ili pak nešto nalik našoj današnjoj populaciji zvijezda.”
No ovo nije puka potraga za egzotičnim ostacima svemirske prošlosti. Populacija III – prve zvijezde koje su se ikada upalile – bile su kozmičke tvornice elemenata. U njihovim kratkim, burnim životima nastali su kisik, ugljik, željezo i svi teški elementi bez kojih današnji svemir ne bi imao planete, oceane ni život. Njihove supernove nisu samo obilježile kraj jednog svjetla, već su otvorile vrata stvaranju galaksija, zvjezdanih sustava i kompleksne kemije potrebne za postojanje svijeta kakvog poznajemo.
Ako REACH i budući SKA potvrde postojanje masivnih, izuzetno svijetlih zvijezda u toj ranoj epohi, to bi moglo preokrenuti dosadašnje modele nastanka struktura u svemiru. Možda ćemo tako napokon razumjeti i kako su crne rupe uspjele narasti do milijuna sunčevih masa već nekoliko stotina milijuna godina nakon Velikog praska.
Jer svaka nova informacija o Kozmičkoj zori nije tek fusnota u udžbeniku kozmologije. Ona je korak bliže odgovoru na temeljno pitanje: kako je svemir zapalio svoje prvo svjetlo?
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
