Tim istraživača sa Sveučilišta Curtin, u sklopu Međunarodnog centra za istraživanje radioastronomije (ICRAR), tragao je za teško uhvatljivim razdobljem poznatim kao Epoha reionizacije. Za opažanja su koristili teleskop Murchison Widefield Array (MWA), smješten u opservatoriju Inyarrimanha Ilgari Bundara (CSIRO Murchison Radio-Astronomy Observatory) na području zajednice Wajarri Yamaji u zapadnoj Australiji.
Prvi dokazi zagrijavanja međugalaktičkog plina
“Naše istraživanje odvijalo se u dvije faze. Tijekom prve faze dobili smo prvi dokaz da se plin između galaktika zagrijavao gotovo 800 milijuna godina nakon Velikog praska”, izjavila je dr. Ridhima Nunhokee, glavna autorica prve faze rada.
Epoha reionizacije predstavlja prijelomno razdoblje u ranoj povijesti svemira koje teorija predviđa, ali koje još uvijek nije izravno otkriveno radijskim teleskopima. Ona označava kraj Kozmičkog mračnog doba, približno milijardu godina nakon Velikog praska, kada je međugalaktički plin prešao iz neprozirnog u prozirno stanje, omogućivši svjetlosti prvih zvijezda i galaktika da neometano prolazi svemirom.
Dr. Nunhokee objašnjava da je za proučavanje tog razdoblja nužno izdvojiti slabi radijski signal epohe reionizacije i ukloniti sve druge izvore radiozračenja iz opažanja. “To uključuje emisije zvijezda i obližnjih galaktika, smetnje iz Zemljine atmosfere pa čak i šum koji stvara sam teleskop. Tek nakon pažljivog uklanjanja tih ‘prednjih signala’ moguće je uočiti podatke iz epohe reionizacije.”
Prema njezinim riječima, tim je razvio metode za uklanjanje tih smetnji, pritom stekao bolji uvid u rad teleskopa i približio se izdvojenom, “čistom” signalu. “Ujedno smo uspjeli objediniti gotovo deset godina prikupljenih podataka MWA teleskopa, što znači da smo promatrali nebo dulje nego ikada prije. I to je razlog zašto smo sada bliže nego ikada otkrivanju tog signala.”
Hladni svemir isključen, topliji scenarij potvrđen
Količina i kvaliteta novog skupa podataka omogućila je ovaj napredak. Da je svemir u to doba bio hladan, signal bi bio vidljiv zahvaljujući mogućnostima MWA teleskopa. Budući da takvog signala nema, znanstvenici zaključuju da “hladni početak” epohe reionizacije nije moguć te da je svemir morao biti već predgrijan prije nego što je proces reionizacije započeo.
Profesorica Cathryn Trott, voditeljica ICRAR-ova projekta epohe reionizacije i glavna autorica druge faze istraživanja, objašnjava: “Kako se svemir razvijao, plin između galaktika širio se i hladio pa bismo očekivali da bude izrazito hladan. No naša mjerenja pokazuju da je bio barem donekle zagrijan. Ne mnogo, ali dovoljno da otpada mogućnost vrlo hladne reionizacije. To je zaista zanimljivo.”
Prema njezinim riječima, najvjerojatnije je riječ o zagrijavanju koje je pokretala energija ranih izvora X-zračenja, poput prvih crnih rupa i ostataka masivnih zvijezda, čiji se utjecaj širio svemirom.
Tehnike razvijene u ovom radu poslužit će kao temelj za potragu za signalom epohe reionizacije pomoću SKA teleskopa, koji su trenutno u izgradnji u zapadnoj Australiji i pokrajini Northern Cape u Južnoj Africi.
“Sve te metode pomoći će nam da otkrijemo ono što još nedostaje”, kazala je dr. Nunhokee. “Signal je zasigurno prisutan. Ključ je u tome da stalno poboljšavamo podatke, prikupljamo više informacija i postižemo njihovu što čišću obradu.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
