Kanadský radioteleskop CHIME poprvé prokázal, že dokáže vlastními pozorováními zachytit slabé rádiové záření neutrálního vodíku z dávné minulosti vesmíru. Signál k Zemi putoval přibližně devět miliard let. Výsledek podle studie zveřejněné v časopise The Astrophysical Journal otevírá cestu k novému způsobu měření vývoje kosmické expanze.
CHIME, neboli Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, pracuje v kanadské Britské Kolumbii a každý den mapuje celou severní oblohu. Zaměřuje se na takzvané mapování intenzity vodíku: místo aby jednotlivě vyhledávalo galaxie, měří celkový rádiový jas vodíku v různých částech oblohy. Z rozložení tohoto plynu lze sestavit trojrozměrnou mapu velkých struktur vesmíru.
Neutrální vodík vysílá charakteristické rádiové záření o vlnové délce 21 centimetrů. Vlivem rozpínání vesmíru se jeho vlnová délka prodlužuje, a astronomové tak mohou z naměřeného posunu určit, z jaké vzdálené epochy signál pochází. V tomto případě se podařilo zachytit vodík z období, kdy byl vesmír přibližně pět miliard let starý, tedy dlouho před vznikem Slunce a Země.
Výzkumníci analyzovali 94 nocí pozorování z roku 2019. Signál byl velmi slabý a překrýval se s mnohem silnějším zářením vesmírného pozadí, lidskou rádiovou komunikací i vlastním šumem přístroje. Tým proto použil nové postupy zpracování dat a následně více než rok ověřoval, zda nejde o chybu nebo falešný signál.
Naměřená data podle autorů naznačují, že v dané době byla přibližně dvě procenta vodíku ve vesmíru v neutrální atomární podobě. Tento údaj je v souladu s dalšími měřeními. Důležitější než samotné množství je však prostorové rozložení plynu. To odráží, jak se hmota shlukovala a jak se v průběhu času vyvíjely velké struktury, z nichž vznikaly galaxie.
Nový způsob zkoumání rozpínání vesmíru
Rozložení vodíku může vědcům pomoci sledovat takzvané baryonové akustické oscilace. Jde o pozůstatek vlnění raného vesmíru, který se v rozmístění hmoty projevuje jako charakteristická měřítka. Jejich porovnáním v různých vzdálenostech lze určit, jak se vesmír rozpínal v různých obdobích.
Právě tím může metoda přispět ke studiu temné energie, označení pro dosud neobjasněnou složku vesmíru spojovanou se zrychlujícím se rozpínáním. Výsledek sám o sobě její povahu neobjasňuje ani nepředstavuje nové měření jejích vlastností. Ukazuje však, že CHIME může potřebná data získávat bez nutnosti kombinovat své záznamy s katalogy galaxií z jiných teleskopů. Současná analýza využila jen malou část téměř sedmi let pozorování. Vědci proto plánují zkoumat i starší období, kdy byl vesmír přibližně tři miliardy let starý.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.