26 см байкоо радио космостук суутектин өтө майда өтүүсүнөн улам пайда болгон сигналдар алгачкы изилдөөнүн альтернативалуу куралын сунуштайт. аалам. Ымыркайдын нейтралдуу дооруна келсек аалам жарык чыкпаган учурда, 26 см сызыктар, балким, бир гана терезе. Бирок, булар кызылга жылган радио эрте космостук суутек чыгарган сигналдар аалам өтө алсыз жана ушул убакка чейин кармала элек. 2018-жылы EDGE эксперименти 26 см сигналдар табылганын билдирди, бирок жыйынтыктарды өз алдынча тастыктоо мүмкүн эмес. Негизги маселе аспаптын системалуулугу жана асмандан келген башка сигналдар менен булгануусу болду. REACH эксперименти тоскоолдуктарды жеңүү үчүн уникалдуу методологияны колдонуу болуп саналат. Бул изилдөө тобу ишенимдүү түрдө жакынкы келечекте бул кармала турган сигналдарды аныктай алат деп үмүттөнөбүз. Ийгиликтүү болсо, REACH Experiment '26 см радиоастрономияны' алгачкы изилдөөдө алдыңкы планга чыгарышы мүмкүн. аалам жана алгачкы сырларды ачууда бизге көп жардам берет аалам.
Окууга келгенде алгачкы аалам, жакында ишке киргизилген аталышы Джеймс Уэбб космостук телескопу (JWST) мээбизде пайда болот. JWST, эбегейсиз ийгиликтин уландысы Хаббл телескоп болуп саналат мейкиндик- негизделген, алгачкы жылдыздардан жана галактикалардан оптикалык/инфракызыл сигналдарды алуу үчүн жабдылган инфракызыл обсерватория аалам Биг Бенгден көп өтпөй1. Бирок, JWST нын нейтралдуу доорунан сигналдарды алууда кандайдыр бир чектөөлөр бар алгачкы аалам деп тынчсызданат.
Таблица: тарыхтагы доорлор аалам Чоң жарылуудан бери
(Булак: Космология философиясы – 21 см фон. Бул даректе http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/images/21-cm-background.jpg)
Чоң жарылуудан 380 миң жылга чейин аалам иондолгон газ менен толтурулган жана толук тунук эмес болгон. 380-400 миллион жыл аралыгында аалам нейтралдуу жана ачык-айкын болуп калды. Чоң жарылуудан кийин 400 миллиондон баштап кайра ионизация доору ушул фазадан кийин башталды.
Баштапкы нейтралдуу доордо аалам, качан аалам нейтралдуу газдар менен толтурулган жана тунук болгон, эч кандай оптикалык сигнал чыккан эмес (ушундан улам караңгы доор деп аталат). Бириккен материал жарык чыгарбайт. Бул алгачкы изилдөөдө кыйынчылыктарды жаратат аалам нейтралдуу доордун. Бирок, бул доордо муздак, нейтралдуу космостук суутек чыгарган 21 см толкун узундуктагы микротолкундуу нурлануу (параллель спинден туруктуу антипараллель спинге) изилдөөчүлөргө мүмкүнчүлүктөрдү берет. Бул 1420 см микротолкундуу нурлануу Жерге жеткенде кызылга жылат жана 21 МГцтен 200 МГцге чейинки жыштыктарда радио толкундар катары байкалат.2,3.
21 см радио астрономия: 21 сантиметрлик космостук суутек сигналдарын байкоо эрте изилдөөгө альтернативалуу ыкманы сунуштайт. аалам өзгөчө нейтралдуу доордун фазасы эч кандай жарык чыгаруусу жок болчу. Бул бизге материянын убакыт боюнча бөлүштүрүлүшү, кара энергия, караңгы зат, нейтрино массалары жана инфляция сыяктуу жаңы физика жөнүндө да маалымат бере алат.2.
Бирок, 21 см сигналдар космостук суутектин алгачкы мезгилинде чыгарган аалам фазасы мүмкүн эмес. Анын өтө алсыз болушу күтүлүүдө (асмандан чыккан башка радио сигналдарынан болжол менен жүз миң эсе алсыз). Натый-жада бул ыкма али баштал-бай жатат.
2018-жылы изилдөөчүлөр мындай радиосигналдын 78 МГц жыштыгында табылганын кабарлашкан, анын профили алгачкы космостук суутек чыгарган 21 сантиметрлик сигналдын күтүүлөрүнө дал келген.4. Бирок бул алгачкы 21 см радиосигналдын табылышын өз алдынча ырастоо мүмкүн эмес, ошондуктан эксперименттин ишенимдүүлүгү азырынча аныктала элек. Негизги маселе алдыңкы пландагы радиосигналдардын булганышы окшойт.
Акыркы этап болуп 21-жылдын 2022-июлунда Космикалык суутектин анализи боюнча радио эксперименттин (REACH) отчету саналат. REACH бул алсыз космостук радиосигналдарды аныктоо үчүн жаңы эксперименталдык ыкманы колдонот, ошентип, 21 сантиметрлик космостук сигналдарды тастыктоого жаңы үмүт берет.
Космикалык суутектин анализи боюнча радиоэксперимент (REACH) асмандагы орточо 21 см эксперимент. Бул маалыматтардагы калдык системалуу сигналдар менен байланышкан аспаптар туш болгон маселелерди башкаруу аркылуу байкоолорду жакшыртууга багытталган. Ал Байес статистикасын колдонуу менен алдыңкы пландар жана космологиялык сигнал менен бирге систематиканы аныктоого жана биргелешип түшүндүрүүгө багытталган. The тажрыйба эки башка антенна, ультра-кең тилкелүү система (кызыл жылдыруу диапазону болжол менен 7.5тен 28ге чейин) жана талаадагы өлчөөлөрдүн негизинде кабыл алгыч калибратор менен бир убакта байкоолорду камтыйт.
Бул өнүгүү эң мыкты инструменттердин бири болуу потенциалын эске алганда маанилүү (жана үнөмдүү мейкиндик- негизделген обсерваториялар сыяктуу Джеймс Уэбб) эрте окуу үчүн аалам ошондой эле жаңы фундаменталдык физиканы киргизүү мүмкүнчүлүгү.
***
Колдонулган адабияттар:
- Prasad U., 2021. Джеймс Уэбб космостук телескобу (JWST): Алгачкы ааламды изилдөөгө арналган биринчи космос обсерваториясы. Илимий европалык. 6-жылдын 2021-ноябрында жайгаштырылган. Бул даректе жеткиликтүү http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/
- Pritchard JA and Loeb A., 2012. 21 см космология 21-кылымда. Физикадагы прогресс боюнча отчеттор 75 086901. Бул даректе https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/75/8/086901. Алдын ала басып чыгаруу arXiv дареги боюнча жеткиликтүү https://arxiv.org/abs/1109.6012 pdf версиясы https://arxiv.org/pdf/1109.6012.pdf
- Оксфорд университети. Космология философиясы – 21 см фон. дареги боюнча жеткиликтүү http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/21cm-background.html
- Боумен, Дж., Роджерс, А., Монсалв, Р. Асмандагы орточо спектрде 78 мегагерцте борборлошкон абсорбциялык профиль. Nature 555, 67–70 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25792
- де Lera Acedo, E., de Villiers, DIL, Razavi-Ghods, N. et al. Redshift z ≈ 21–7.5ден 28 см суутек сигналын аныктоо үчүн REACH радиометри. Нат Астрон (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01709-9
- Eloy de Lera Acedo 2022. REACH радиометри менен ымыркайлар ааламынын сырларын ачуу. Интернетте жеткиликтүү https://astronomycommunity.nature.com/posts/u
***
