Свемир није увек био тако добро осветљено место. Имао је своје тамно доба, још у време пре формирања звезда и галаксија. Проблем је што не постоји видљива светлост која путује кроз Универзум из овог временског периода.
Сада, тим астронома на челу са др Бењамином МцКинлеијем из Међународног центра за радио-астрономска истраживања (ИЦРАР) и Универзитета Цуртин користе Месец да помогну у откључавању тих тајни.
Универзум има своју историјску временску траку, а за разумевање овог новог истраживања потребан је поглед на ову временску линију. Након што су се Великог праска превртале, било је око 377.000 година где се није догодило много. Још се није формирала ниједна звезда, а било је превише вруће да би фотони путовали. Овај први део времена има лако памтљив назив "Рани универзум."
Око отприлике 377.000 година, Универзум се довољно охладио да је постао транспарентан. У то време Универзумом су доминирали енергетски атоми водоника. Док су се хладили, водоник је отпустио фотоне. Из овог доба фотони су познати под називом Козмичка микроталасна позадина (ЦМБ). ЦМБ је некако попут великог бљеска тог тренутка, утиснутог у позадини космоса.
Ознака 377.000 година је тамо где је започео мрачни век, а трајала је све до приближно милијарду година. То се зове Мрачно доба, јер није било звезда, и наравно, нема звезда. Било је светло из ЦМБ-а, али то нам не говори шта требамо знати. Срећом, сав тај водоник који се охладио и оставио ЦМБ да астрономи проучавају још увек није завршен. Тај водоник је сада био неутралан, али су и даље ослобађали повремени фотон, а ти фотони су познати под називом 21 цм спин линије неутралног водоника. Пхев! Удахни.
Што нас доводи до ове нове студије. Постоји пуно истраживања о овом неутралном водонику, јер је то најперспективнија област за проучавање раних дана Универзума. Проблем је у томе што је сигнал врло слаб, а њега прекривају други светли астрофизички објекти у првом плану. Инструменти који се користе за његово мерење такође уводе систематске ефекте које је потребно умањити. И о томе се заправо ради у овој студији.
Аутори истичу да је ово први у низу радова о овом истраживању. Употреба Месеца и Млечног пута који се одбијају од њега део је фино подешене калибрације потребне за испитивање 21 цм. спин линија водоника, или оно што ћемо звати светлошћу од раног неутралног водоника.
Доктор МцКинлеи и остали истраживачи користе радиотелескоп назван Мурцхисон Видефиелд Арраи (МВА) смјештен у радио-тихом подручју у пустињи Западне Аустралије. МВА је интерферометар који се састоји од 256 засебних инсталација на површини од 6 квадратних километара. Свака од ових 256 локација садржи 16 засебних пријемника, при чему је цео систем повезан.
Оно што др МцКинлеи и његов тим заиста покушавају учинити је да се помоћу МВА „извргну“ кроз светлост Универзума како би у мрачним вековима видели светло из неутралног водоника. Прво се буше кроз светлост Млечног пута, затим светлост из других галаксија, а затим ЦМБ. Надам се да ће након свега што је урачунато остати светлост неутралног водоника. Ова студија је почетак њиховог покушаја да изолују светлост из неутралног водоника.
„Измерили смо вредност средње светлине наше Галаксије на месту где је Месец окултира, како бисмо показали да техника делује.“ - МцКинлеи, ИЦРАР.
У овом раном експерименту, тим је користио могућности Мурцхисон Видефиелд Арраи-а за мерење флуктуација у средњој светлости неба. То су учинили користећи Мјесец како би блокирали небо. У размени е-маила са Спаце Магазине, доктор МцКинлеи је објаснио поступак. „Дакле, ми користимо Месец да стварамо колебање око средње вредности тако што га стављамо у своје видно поље да би окитио небо. Претпостављамо да знамо светлост Месеца (на основу његове температуре) и да можемо закључити средњу температуру неба. "
Проблем је што је Месец такође одсевно тело. Универзум је жив са радио таласима који скачу около, а Месец одражава неке од њих - укључујући оне из Млечног пута - који морају бити узети у обзир. Као што каже др. МцКинлеи, „Али температура Месеца није одређена само његовом температуром. Такође одражава радио таласе, укључујући оне који потичу са Земље, и оне који долазе из свемира. Зато сам морао да моделирам Млечни пут који одскаче са Месеца у телескоп. Израчунавамо шта би одраз требао бити заснован на моделу Млијечног Пута, а затим га користити у нашој анализи (одузимајући га од Мјесечеве свјетлине). "
Фасцинантна слика Млечног пута одражена са Месеца није само лепа слика. Представља својеврсни доказ концепта за методе мерења тима. "Измерили смо вредност средње светлине наше Галаксије на месту где је Месец окултивирао, како бисмо показали да техника делује", рекао је доктор Мекинли за Спаце Магазине.
Доктор МцКинлеи и његов тим тек су на почетку за шта се надају да ће бити плодна истрага. Они још увек морају да прецизирају начин на који представљају емисије предњег и позадинског нивоа како би изолирали ране емисије водоника. Али ако могу, тада ће отворити прозор на неухватљиву линију центрифуге од 21 цм неутралног водоника. И ако то могу да примете, надају се одговорима на нека основна питања о историји Универзума.
- Истраживачки рад: „Мерење глобалног 21-центиметрског сигнала са МВА-И: побољшана мерења позадине Галактичке синхротроне коришћењем лунарне окултације“
- Изјава за штампу ИЦРАР: „Моон помаже открити тајне универзума“
- Улаз из Википедије: Хронологија свемира
