Radiobølger fra universets begyndelse afslører de første stjerner

Cirka 180 millioner år efter ’Big Bang’ tændte stjernerne lyset i universet. Nu er det lykkedes at måle deres ændring af baggrundsstrålingen.

De første stjerner var sandsynligvis blå superkæmper. De sørgede for, at der kom lys i universet, og de påvirkede baggrundsstrålingen Foto: N.R.Fuller/National Science Foundation

De første stjerner var sandsynligvis blå superkæmper. De sørgede for, at der kom lys i universet, og de påvirkede baggrundsstrålingen Foto: N.R.Fuller/National Science Foundation

VIDENSKAB:I starten var universet mørkt og koldt. Kun den stadig svagere efterglød af ’Big Bang’ - den kosmiske baggrundsstråling - gav en smule varme i et univers, som mest bestod af brintgas.

Men så begyndte gassen at samle sig rundt omkring. Hvor gassen var tættest, faldt den sammen under sin egen masse, og de allerførste stjerner opstod.

Nu har amerikanske forskere fundet ud af, at det kosmiske daggry brød frem cirka 180 millioner år efter Big Bang.

Ved hjælp af en speciel radioantenne placeret i en ørken i det vestlige Australien, langt fra civilisationens støjkilder, har de opfanget et svagt radiosignal, der stammer helt tilbage fra dengang.

Det fremgår af en artikel i det videnskabelige tidsskrift Nature.

De ultraviolette stråler fra de første stjerner påvirkede den omkringliggende gas.

Den blev i stand til at absorbere den del af den kosmiske baggrundsstråling, der havde en bølgelængde på 21 cm, svarende til en frekvens på 1.420,4 MHz.

Det betød, at der blev mindre stråling ved denne bølgelængde, og det er præcis, hvad forskerne har målt.

Opgaven med at måle strålingen blev dog ikke just nemmere af, at forskerne ikke vidste præcis, hvor de skulle lede. I takt med universets udvidelse er bølgerne nemlig blevet meget længere og frekvensen omvendt mindre.

Det tog mange års målinger, før eksperimentet EDGES (Experiment to Detect the Global EoR Signature) endelig kunne vise, at signalet nu findes ved en frekvens omkring 78 MHz.

Derudfra kunne forskerne regne ud, at det må være godt 13,6 milliarder siden, stjerner for alvor begyndte at oplyse universet - cirka 180 millioner år efter ’Big Bang’.

- Fundet af dette svage signal har åbnet et nyt vindue til det tidlige univers. Teleskoper kan ikke se langt nok til at fotografere så tidlige stjerner direkte, men ud fra radiobølger fra rummet kan vi se, hvornår de blev antændt, siger lederen af forskergruppen, Judd Bowman fra Arizona State Universty i USA, i en pressemeddelelse fra National Science Foundation, der finansierede eksperimentet.

- Målingen fortæller, hvordan neutral brint opførte sig i det tidlige univers - at der blev mindre af den på dette tidlige tidspunkt, siger Charles Steinhardt, som er adjunkt på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, og som ikke selv har været involveret i de aktuelle studier.

- Det kan være fordi brinten på dette tidlige tidspunkt blev ioniseret af stråling fra stjerner. Det er overraskende, fordi andre målinger peger på et senere tidspunkt. Det er muligt, at der blev dannet stjerner og galakser tidligere, end vi har troet, men det er svært at forklare, hvordan de kunne være så tidligt på den, tilføjer han.

Læs også på Videnskab.dk:

Kommentarer


Anmeld kommentaren

Giv redaktøren besked, hvis du synes indholdet virker forkert.

Anmeld kommentaren

Redaktøren er underrettet og vil kigge nærmere på indlægget.