Астрономам впервые удалось заглянуть с Земли в одну из самых загадочных эпох истории Вселенной — «Космический рассвет». Это время, когда спустя сотни миллионов лет после Большого взрыва во Вселенной начали формироваться и загораться первые звезды. Эти древние светила повлияли на реликтовое излучение — свечение, оставшееся от самого рождения космоса. Исследование, проведенное под руководством ученых университета Джонса Хопкинса и Чикагского университета (США), было опубликовано в The Astrophysical Journal.
До недавнего времени подобные наблюдения были возможны только из космоса, где нет радиопомех и влияния земной атмосферы. Однако ученые использовали специально разработанные наземные телескопы CLASS, установленные в высокогорьях Чили. Благодаря сверхчувствительной аппаратуре им удалось зафиксировать крайне слабый сигнал — след взаимодействия древнего света с первыми звездами. Этот поляризованный микроволновый сигнал примерно в миллион раз слабее обычного фонового излучения.
После Большого взрыва Вселенная представляла собой плотный горячий туман из заряженных частиц. Свет не мог свободно распространяться, пока температура не упала достаточно, чтобы протоны и электроны начали объединяться в нейтральные атомы. Тогда Вселенная стала прозрачной. Но когда во время Космического рассвета появились первые звезды, их излучение вновь ионизировало водород, выбивая электроны из атомов. Эти свободные электроны начали рассеивать древний свет, оставляя на нем специфический отпечаток — поляризацию.
Астрономы сопоставили данные телескопов CLASS с результатами предыдущих космических миссий WMAP и Planck. Это позволило устранить посторонние шумы и более точно измерить сигнал, отражающий процессы реионизации, когда свет первых звезд изменил структуру межгалактической среды.
Это открытие приближает нас к пониманию ключевых этапов эволюции Вселенной и дает шанс приблизиться к разгадке ее самых глубоких тайн — природы темной материи, свойств нейтрино и устройства раннего космоса.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что астрономы наблюдают разрушение звездного скопления Berkeley 65.