Специалисты из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) сообщили об обнаружении факта, что газ, заполняющий межзвездное пространство, обладал повышенной температурой на значительном промежутке времени до формирования первых звезд и галактик. Подробности открытия были зафиксированы в научной публикации. The Astrophysical Journal.
Исследователи сосредоточились на изучении Эпохи Реонизации – периода, последовавшего примерно через миллиард лет после Большого взрыва, когда газ между галактиками перестал препятствовать распространению света от первых звезд и галактик. Ранее этот этап развития Вселенной оставался преимущественно в области теоретических построений, поскольку прямые наблюдения ранней Вселенной с помощью радиотелескопов были крайне редки.
В качестве инструмента для проведения анализа был задействован радиотелескоп «Murchison Widefield Array», расположенный на западе Австралии, на территории, принадлежащей народу Ваджарри-Ямаджи. Чтобы отделить интересующий сигнал из Эпохи Реонизации от нежелательных помех – излучения близлежащих звезд и галактик, атмосферных шумов Земли и собственных колебаний телескопа – ученым потребовались сложные методы фильтрации.
«Синтезируя данные наблюдений, накопленные за десятилетний период, нам удалось выделить чистый сигнал и определить температуру межгалактического газа примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва», – отметили авторы научной работы.
Согласно прогнозам, газообразная среда ранней Вселенной должна была характеризоваться крайне низкой температурой. Тем не менее, астрономические наблюдения выявили наличие некоторого нагрева этого газа. Этот факт опровергает концепцию «холодного начала» Эпохи Реонизации и позволяет предположить, что предварительный нагрев мог быть вызван рентгеновским излучением, исходящим от первых черных дыр.
«Проведенные нами измерения демонстрируют наличие как минимум незначительного нагрева газа. Это служит подтверждением невозможности полной холодной реонизации», – заявили авторы научной работы.
Полученные данные способствуют прояснению механизма воздействия первых источников энергии на физическое состояние ранней Вселенной и подготовительный этап для формирования первых звезд. Кроме того, накопленный опыт обработки информации и разработанные методики выделения слабых сигналов представляют собой значимый прогресс для будущих исследований Эпохи Реонизации. Исследователи уверены в наличии скрытого сигнала в имеющихся данных, который можно будет обнаружить при помощи более точных и масштабных наблюдений.
