Credit: NASA/ESA/HUBBLE

ستاره شناسان در جستجوی این سیگنال مرموز هستند. این سیگنال می‌تواند اولین ستارگان جهان را ترسیم کند و به ما بگوید که هستی چگونه شکل گرفته است.

نور تقریباً 300 میلیون کیلومتر در ثانیه طی می‌کند که سریعترین پدیده در جهان است.

حتی با این سرعت، حدود 25000 سال طول می‌کشد تا نور از لبه کهکشان راه شیری ما به زمین برسد.

این بدان معناست که وقتی تلسکوپ‌ها را به لبه کهکشان نشانه می‌گیریم، در واقع چیزی را می‌بینیم که 25000 سال پیش بوده است. هرچه در آسمان به پیشتر نگاه کنید، آنچه را می‌بینید به زمان عقب‌تری در گذشته  برمی‌گردد.

زایش یک ستاره

پروفسور کاترین تروت یک ستاره‌شناس در مؤسسه نجوم رادیویی کورتین است.

کاترین در تلاش است تا با مشاهده فضای بین کهکشان‌ها به این نکته برسد که جهان اولیه چگونه بوده است.

ردپای ضعیفی از تابش برجای مانده از تشکیل ستارگان و کهکشان‌ها هنوز پابرجاست.  چون این نوع تابش به زمین هم برخورد می‌کند ما توسط آن می‌توانیم از تاریخ جهان خود مطلع شویم.

کاترین می‌گوید: “جهان اولیه پر از مه گاز هیدروژن خنثی بود.”

“وقتی اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها تشکیل شدند، آنها نور یونیده تولید کردند. این نور آنقدر انرژی داشت که پروتون‌ها و الکترون‌ها را از هم دور کند. این دقیقاً همان کاری بود که با این مه هیدروژن خنثی انجام داد.”

جهان ما پس از مهبانگ گسترش یافت – با گذشت زمان، ستارگان و کهکشان‌ها شکل گرفتند. اعتبار: NASA HUBBLESITE

هیدروژن خنثی در یک طول موج بسیار خاص تابش می‌کند. جستجوی این طول موج می‌تواند نشان دهد که هیدروژن خنثی در کجای جهان قرار داشته است.

ستاره‌ها و کهکشان‌ها این هیدروژن خنثی را از بین می‌برند. این بدان معناست که ما با گشتن به دنبال نقاط خالی می‌توانیم بینیم چگونه ستاره‌ها و کهکشان‌ها در جهان اولیه شکل گرفتند.

کاترین می‌گوید: “اگر بتوانیم تابش را تابعی از فاصله ترسیم کنیم، می‌توانیم در زمان به عقب برگردیم و شرایط جهان اولیه را ببینیم.”

تابش هیدروژن خنثی که از اوایل جهان به زمین برخورد می‌کند، 10 هزار برابر ضعیف‌تر از تابش ستاره‌های مجاور است.

این بدان معناست که کاترین باید به دنبال سیگنالهای ضعیف درمیان میزان باورنکردنی نویز باشد.

سیگنال پنهان

کاترین می‌گوید: “ما با خیره شدن  به مدت طولانی به یک قسمت از آسمان این سیگنال را پیدا می‌کنیم. ما در فصول خاص طی 4 سال از آرایه میدان گسترده مورچیسون (MWA) استفاده کردیم و داده‌ها را ادغام کردیم.”

جهان مکانی شلوغ و پر از انفجارهای نوری است که این سیگنال‌ها را پنهان می‌کند. اعتبار: NASA HUBBLESITE

کاترین در جستجوی این سیگنال سالهای زیادی را گذرانده است. تا به امروز، کسی آن را پیدا نکرده است، اما ستاره‌شناسان کم کم  به آن نزدیک می‌شوند.

کاترین می‌گوید: “برای آشکارسازی سیگنال، بخشی از مشکل این است که ما دقیقاً نمی دانیم که این سیگنال چیست. ما دقیقاً نمی‌دانیم که چه میزان مسئله روشن خواهد شد یا دقیقاً نمی‌دانیم از کجا خواهد آمد.”

“ما یک نگرش کار نشده در مورد این سیگنال داریم، اما مدل‌های ما نشان می‌دهد که برای یافتن آن 1000 ساعت داده‌های شفاف نیاز است. ما بزرگترین آزمایش را در این زمینه انجام داده‌ایم و 110 ساعت زمان گذاشته‌ایم.”

این داده‌های شفاف زمانی بدست آمد که کاترین خوانشهای تلسکوپی مربوط به ماهواره‌ها، ستارگان و کهکشان‌های مجاور را حذف کرد.

“استرالیای غربی کاملاً آماده انجام این آزمایش است، زیرا ما MWA و آرایه Square Kilometer را در اختیار داریم. ما همچنین در اینجا آسمانی تاریک و متخصصین نجومی داریم.”

ستاره‌شناسان انتظار دارند که این سیگنال را قبل از سال 2029 پیدا کنند. این اولین قدم در تأیید چگونگی تشکیل همه اجرام موجود در جهان شناخته شده ما از مه گاز هیدروژن است.

مترجم: رویا قنادی

منبع:

Searching for the hidden signal from the universe’s beginning

by Thomas Crow, Particle

https://phys.org/news/2021-06-hidden-universe.html