La luz de las primeras estrellas puede cambiar nuestra visión de la materia oscura

La Gran Explosión fue tal vez viva y dramática, pero inmediatamente después de este universo померкла, y muy por mucho tiempo. Los científicos creen que las primeras estrellas aparecieron en la turbia caldo de la materia después de 200 millones de años después de asados principio. Debido a que los telescopios modernos suficientemente sensible para observar la luz de las estrellas directamente, los astrónomos buscan pruebas indirectas de su existencia.

Y he aquí un grupo de científicos logró captar una señal débil de estas estrellas con la ayuda de la antena del radio del tamaño de la tapa de la mesa bajo el nombre de EDGES. Impresionantes dimensiones, que abren una nueva ventana en el universo temprano, muestran que estos aparecieron las estrellas a través de 180 millones de años tras el big Bang. Publicado en Nature el trabajo también sugiere que los científicos pueden reinterpretar, ¿en qué consiste la "materia oscura" es un misterioso tipo invisible de la sustancia.

El Modelo han demostrado que las primeras estrellas, que подсветили el universo, eran azules y de corta duración. Se han cargado el universo en un baño de luz ultravioleta. El primer observado de la señal espacial de este amanecer durante mucho tiempo fue considerado una "señal de absorción de" la caída de brillo en una cierta longitud de onda — causada por el paso de la luz y de influencia en las propiedades físicas de las nubes de gas de hidrógeno, el más frecuente de un elemento en el universo.

Sabemos que esta caída debe ser observado en radiovolnovoy de la parte del espectro electromagnético en la longitud de onda de 21 cm.

la Compleja dimensión

En el principio fue la teoría de que todo esto había profetizado. Pero, en la práctica, encontrar la señal resulta extremadamente difícil. Todo porque él se entrelaza con muchas otras señales en esta región del espectro, que es mucho más fuerte — por ejemplo, las frecuencias de radio y las ondas de radio de otros eventos en nuestra galaxia. La razón por la que los científicos han tenido éxito, consistía en parte en el hecho de que el experimento se cuenta con un receptor y una pequeña antena, que permite cubrir una gran área del cielo relativamente fácil.

Para tener la certeza de que cualquier caída de brillo, que descubrieron, debido a la luz de las estrellas el universo temprano, los científicos vieron en el desplazamiento doppler. Este efecto por el signo de una disminución de la altura de tono cuando delante de usted tiene una máquina con un flasher y la sirena. Asimismo, dado que las galaxias se alejan de nosotros, debido a la expansión del universo, la luz se desplaza hacia el rojo de las longitudes de onda. Los astrónomos llaman a este efecto "rojo desplazamiento".

El corrimiento hacia el Rojo le dice a los científicos, a lo lejos una nube de gas se encuentra de la Tierra, y como hace mucho tiempo de la nave espacial de los estándares fue испущен la luz de él. En este caso, cualquier desplazamiento en el brillo, prevista en el 21 centímetro de longitud de onda, indicando el movimiento del gas y la lejanía de su ubicación. Los científicos midieron la caída de brillo, que tuvo lugar en diferentes espaciales períodos de tiempo, hasta el momento, cuando el universo tenía sólo 180 millones de años, y la compararon con la de su actual estado. Era la luz de las primeras estrellas.

hola, la materia oscura

En esta historia no termina aquí. Los científicos se sorprendieron al descubrir que la amplitud de la señal era dos veces más grande de lo esperado. Se dice que el gas hidrógeno era mucho más frío de lo esperado de microondas de fondo.

Estos resultados fueron publicados en otro artículo en Nature y han lanzado el gancho con el devón para los físicos teóricos. Todo porque de la física se hace evidente que en este momento de la existencia del universo gas es fácil de calentar, pero es difícil de enfriar. Para explicar adicional de enfriamiento asociado a la señal, el gas debía interactuar con algo más de frío. Y lo único que hacía más frío espacial de gas en el universo temprano, es la materia oscura. Los teóricos de ahora deben decidir si van a ampliar el modelo estándar de la cosmología y de la física de partículas para explicar este fenómeno.

Sabemos que la materia oscura, cinco veces más de lo normal, pero no sabemos de que consiste. Se han propuesto varias opciones de partículas que podrían formar la materia oscura, y uno de los favoritos entre ellos es poco interactiva maciza partícula (WIMP).

Un Nuevo estudio, sin embargo, implica que la partícula de materia oscura no debe ser mucho más pesado que el protón (que se incluye en el núcleo atómico, junto con нейтроном). Es considerablemente inferior a la de las masas que se han predicho para WIMP. El análisis también sugiere que la materia oscura es más frío de lo esperado, y abre la fascinante posibilidad de utilizar "21-сантиметровую cosmología" como una sonda de materia oscura en el universo. Más descubrimientos más sensibles receptores y menos ruido del radio pueden revelar más detalles acerca de la naturaleza de la materia oscura y, quizás, incluso, indicar la velocidad con la que se mueve.