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天文学家即将发现宇宙中最早的恒星发出的光

  • 科学
  • 2019-11-29 16:19:10

一个与默奇森宽场阵列(WMA)射电望远镜一起工作的科学家团队正在尝试寻找来自宇宙第一批恒星的信号。最初的恒星是在宇宙的黑暗时代之后形成的。为了找到他们的第一个光,研究人员正在寻找来自中性氢的信号,中性氢是黑暗时代之后主导宇宙的气体。

最初的恒星形成花了一段时间。大爆炸之后,宇宙变得异常炎热。太热而无法形成原子。没有原子,就不可能有恒星。直到大爆炸之后大约377,000年,宇宙才膨胀并冷却到足以形成原子的状态,主要是中性氢和少量的氦。(还有痕量锂。)此后,在电离时代期间,最早的恒星开始形成。

为了找到来自该中性氢的难以捉摸的信号,对MWA进行了重新配置。该MWA处于远程西澳大利亚,并且它有2048无线电天线布置成128个“砖”,当它在2013年就开始操作追捕难以捉摸的中性氢信号,瓦片的数目加倍为256,整个阵列是重新排列。来自这些接收器的所有数据都被馈送到称为Correlator的超级计算机中。

即将在《天体物理学杂志》上发表的一篇新论文展示了对新配置的阵列中数据的首次分析结果。该论文的标题为“Redshift 7的第一季度MWA II期EoR功率谱结果。”首席研究员是布朗大学的博士生Wenwen Li。

这项研究旨在了解来自中性氢的信号强度。分析为该信号设置了最低限度,这是搜索微弱信号本身的关键结果。

“我们可以自信地说,如果中性氢信号强于我们在论文中设定的极限,那么望远镜将能够检测到它,”布朗大学物理学助理教授,《自然》杂志的通讯作者乔纳森·波伯说。新文章。“这些发现可以帮助我们进一步限制宇宙暗龄结束和第一批恒星出现的时间。”

尽管看起来像早期宇宙中事件的详细时间表,但在我们的理解上仍有很大差距。我们知道,在黑暗时代之后,电离时代开始了。那时原子的形成导致了宇宙中第一个结构的出现,例如恒星,矮星系和类星体。当这些物体形成时,它们的光穿过宇宙传播,使中性氢重新电离。之后,中性氢从星际空间中消失了。

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