Astronomi su detektirali signal od prvih zvijezda koje su se pojavile i osvijetlile svemir. Slabi radio signali sugeriraju da je svamir uzdignut iz totalnog mraka 180 milijuna godina nakon velikog praska u revolucionarnoj tranziciji zvanoj kosmička zora, piše Guardian.
Prozor u rani svemir
Slabašni odsjaj preostao os najranijih zvijezda izgleda sadrži i neke nove i neočekivane dokaze o postojanju i prirodi tamnje tvari, što bi opet moglo dovesti do novog znanstvenog napretka. "Pronalazak ovog sitnog signala otvorio je novi prozor u rani svemir", rekao je Judd Bowman sa Državnog sveučilišta u Arizoni, čiji je tim krenuo u potragu prije više od jednog desetljeća.
"Nije vjerojatno da ćemo za naših života biti u stanju vidjeti išta ranije u povijest zvijezda." Nakon velikog praska svemir je u početku postojao kao hladan prostor bez zvijezda, ispunjen plinom vodikom i zračenjem, znanim kao Kosmička mikrovalna pozadina. Ovo zračenje još i danas prožima cijeli svemir i astronomi ga počinju proučavati kako bi pronašli tragove događaja koji su se dogodili u dalekoj prošlosti.
Tijekom slijedećih 110 milijuna godina, što je period nazvan mračno doba, gravitacija je privukla malo gušća područja plina te su s vremenom neka od njih formirala prve zvijezde, koje su bile ogromne, plave i kretkog vijeka. Kako su te zvijezde osvjetljavale okolni plin, atomi vodika su se uzbudili te počeli apsorbirati zračenje Kosmičke mikrovalne pozadine na karakterističnoj valnoj dužini. To je navelo znanstvenike da predvide kako je Kosmička zora sigurno ostavila otisak u zračenju Kosmičke mikrovalne pozadine u obliku pada sjaja na specifičnoj točki spektra, a koji bi se teoretski još i danas mogao otkriti.
Težak za otkriti
No u praksi se detekcija ovog signala pokazala povelikim izazovom, te su ga znanstvenici tražili više od desetljeća. Pad sjaja prekrili su drugi, lokalni izvori radio valova. A širenje svemira znači i da se signal 'crveno-pomakao' dalje od svoje originalne karakteristične valne dužine za za količinu koja ovisi o tome točno kada se prva zvijezda aktivirala. Tako da znanstvenici nisu bili sigurni gdje u spektru bi uopće trebali tražiti signal, dok su neki čak tvrdili kako je zadatak nemoguć. "Tim je morao izabrati radio valove a zatim tražiti signal koji čini oko 0.01% kontaminirajućih radio valova koji stižu samo iz naše galaktike", rekao je Andrew Pontzen, kosmolog na Sveučilišnom koledžu u Londonu. "to je poput igle u plastu sijena."
No Bowmann i njegovi kolege ipak su na kraju uspjeli pronači signal, i to zahvaljujući naizgled jednostavnom uređaju veličine omanjeg stola. Radi se o Edges (Experiment to Detect Global EoR Signature) anteni postavljenoj u nenaseljenom području Australije gdje ima malo ljudskih izvora radiovalova koji bi ometali nadolazeće signale iz dalekog svemira. Valna duljina pada sjsja sugerira da se kosmička zora dogodila oko 180 milijuna godina nakon Velikog praska, ili prije 13.6 milijardi godina, ili 9 milijardi godina prije rođenja Sunca.
Dokaz o postojanju tamne materije?
Signal uz to ukazuje na još jedan revolucionarni događaj, oko 250 godina nakon velikog praska, kada su rane zvijezde umrle a crne rupe, supernove i drugi objekti koje su ostavile za sobom su zatim zagrijale preostale slobodne atome vodika rendgenskim zrakama. No to nije jedino iznenađenje. Veličina pada sjaja dvostruko je veća nego što se ranije pretpostavljalo. To sugerira kako su prvotni plinovi vodika apsorbirali viže pozadinske radijacije nego što se to do sada mislilo, što bi značilo i da je svemir bio hladniji, s temperaturom od nekih -270°C.
Rennan Barkana, profesor astrofizike na Sveučilištu Tel Aviv, predložio je originalno rješenje - da je vodikov plin gubio toplinu zbog tamne materije, teoretske materije za koju se smatra kako bi trebala sačinjavati oko 85% sve materije u svemiru, a koju se do sada moglo primjetiti samo indirektno iz djelovanja na gravitaciju. Ako ovo rješenje bude potvrđeno, ti bi rezultati mogli sugerirati novi oblik interakcije između normalne i tamne materije, kojim upravlja neka nova fundamentalna sila koja je do saba bila potpuno nepoznata. Lincoln Greenhill, viši astronom na Harvardskom sveučilištu, rekao je da ako bi se mogao potvrditi, pronalazak tamne materije bio bi revolucionaran. "Znamo toliko malo o njoj pa postoje mnoge teorije o tome što bi tamna materija trebala biti", rekao je. "Mnoge bi se pmogle eliminirati po kratkome postupku."
