โดย ไมค์ วอลล์ บาคาร่า เผยแพร่เมื่อ มีนาคม 01, 2018ภาพประกอบของศิลปินว่าดาวดวงแรกในจักรวาลอาจมีลักษณะอย่างไร (เครดิตภาพ: N.R. Fuller, มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ)ยุคมืดของจักรวาลกินเวลาไม่เกิน 180 ล้านปีนักดาราศาสตร์ได้รับสัญญาณที่แสวงหามานานจากดาวฤกษ์ดวงแรกของจักรวาลบางดวง โดยระบุว่าผู้บุกเบิกเหล่านี้กําลังสว่างไสวเพียง 180 ล้านปีหลังจากบิกแบง
นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่ารุ่งอรุณได้บุกข้ามจักรวาลเมื่อนานมาแล้ว แบบจําลองของนักทฤษฎี
ทํานายได้มาก แต่นักวิจัยไม่เคยมีหลักฐานที่จะสนับสนุนจนถึงขณะนี้ ก่อนการศึกษาใหม่นี้ดาวที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยมีมามีอายุประมาณ 400 ล้านปีหลังจากบิกแบง [จักรวาล: บิ๊กแบงถึงตอนนี้ใน 10 ขั้นตอนง่ายๆ]”สิ่งนี้ผลักดันความรู้ของเราว่าดวงดาวก่อตัวขึ้นเมื่อใดและอย่างไรจนถึงยุคก่อนหน้าในจักรวาล” จัดด์ โบว์แมน ผู้เขียนนําการศึกษากล่าว นักดาราศาสตร์ที่โรงเรียนสํารวจโลกและอวกาศของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนากล่าวดาวโบราณเหล่านี้เป็นผู้บุกเบิก แม้ว่าพวกมันจะรวมตัวกันจากไฮโดรเจนและฮีเลียมดึกดําบรรพ์ แต่พวกเขาก็เริ่มเคลื่อนไหวกระบวนการต่อเนื่องของการเกิดและความตายของดาวฤกษ์ที่ลงเอยด้วยอิออนการเพาะจักรวาลด้วยองค์ประกอบที่หนักหน่วงซึ่งเป็นสิ่งที่ดาวเคราะห์หินเช่นโลกถูกสร้างขึ้น”ถ้าคุณดูที่ต้นกําเนิดของจักรวาลของเรา” โบว์แมนบอกกับ Space.com ว่า “ด้านล่างของบันไดนั้นคือกระบวนการของวัตถุชิ้นแรกที่ก่อตัวขึ้นและเสริมคุณค่าให้กับสื่อเพื่อทําให้ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นไปได้”
นอกจากนี้สัญญาณที่ Bowman และทีมของเขาพบนั้นแข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจ ในความเป็นจริงมันแข็งแกร่งมากจนบ่งบอกถึงปฏิสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างสสารมืดลึกลับกับสิ่งที่ “ปกติ” ที่ประกอบขึ้นเป็นดวงดาวและคุณและฉันและทุกสิ่งทุกอย่างที่เราเห็นในจักรวาล
ลอดผ่านเสียงรบกวนยิ่งคุณย้อนเวลากลับไปมากเท่าไหร่ก็ยิ่งยากที่จะมองเห็นดวงดาวโดยตรงโดยใช้เครื่องมือเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซา สําหรับผู้เริ่มต้นมีดาวน้อยลงเรื่อย ๆ ที่จะหา และจนกระทั่งประมาณ 500 ล้านปีหลังจากบิกแบงจักรวาลก็ถูกพอเพียงด้วยอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลางซึ่งสามารถปิดกั้นแสงได้ดี (การแผ่รังสีจากดาวฤกษ์ดวงแรกในที่สุดก็แยกอะตอมเหล่านี้ออกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนที่เป็นส่วนประกอบซึ่งสร้างพลาสมาไอออไนซ์ที่โปร่งใสมากขึ้น แต่ต้องใช้เวลาสักครู่)
ดังนั้น Bowman และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงใช้เส้นทางทางอ้อมโดยค้นหาลายนิ้วมือที่ดาวฤกษ์ยุค
แรกๆ เหล่านี้น่าจะทิ้งไว้บนรังสีพื้นหลังของจักรวาล (CMB) ซึ่งเป็นแสงโบราณที่เหลืออยู่จากบิกแบง การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตของดาวฤกษ์, ความคิดที่ว่า, จะกระตุ้นอะตอมไฮโดรเจนให้อยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน, ทําให้พวกเขาดูดซับโฟตอน CMB.
ในทางทฤษฎีการลดลงของสัญญาณ CMB นี้ควรจะตรวจพบได้ ทีมงานจึงสร้าง ปรับเทียบ และทดสอบเสาอากาศวิทยุขนาดเท่าโต๊ะในครัว ซึ่งเป็นโครงการที่พวกเขาเรียกว่า Experiment to Detect the Global EoR (Epoch of Reionization) Signature (EDGES) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐฯ (NSF)เครื่องสเปกโตรมิเตอร์วิทยุภาคพื้นดิน EDGES ที่หอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุ Murchison ของ CSIRO ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย (เครดิตภาพ: CSIRO ออสเตรเลีย)จากนั้นพวกเขาตั้งอุปกรณ์ที่หอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุ Murchison (MRO) ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย MRO อยู่ในพื้นที่ที่เงียบสงบทางวิทยุเป็นพิเศษซึ่งดูแลโดยองค์กรวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเครือจักรภพซึ่งเป็นหน่วยงานวิทยาศาสตร์แห่งชาติของออสเตรเลีย
ด้านวิทยุเงียบของไซต์เป็นกุญแจสําคัญเนื่องจากงานสร้างแบบจําลองชี้ให้เห็นว่าสัญญาณ Bowman และเพื่อนร่วมงานของเขากําลังมองหาที่ทับซ้อนกันกับความถี่บนหน้าปัดวิทยุ FM และนักวิจัยต้องต่อสู้กับเสียงวิทยุพื้นหลังที่เฟื่องฟูของทางช้างเผือกทั้งหมดแล้ว [ภาพถ่ายที่สวยงามของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา (แกลลอรี่)]”มีความท้าทายทางเทคนิคอย่างมากในการตรวจจับนี้” Peter Kurczynski ผู้อํานวยการโครงการ NSF ที่ดูแลการระดมทุนสําหรับ EDGES กล่าวในแถลงการณ์ “แหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนอาจสว่างกว่าสัญญาณถึง 10,000 เท่า มันเหมือนกับการอยู่กลางพายุเฮอริเคนและพยายามได้ยินเสียงพนังปีกของนกฮัมมิงเบิร์ด”
แต่ EDGES หยิบพนังเล็ก ๆ นั้นขึ้นมาโดยเห็นการจุ่มที่รุนแรงที่สุดที่ความถี่ประมาณ 78 เมกะเฮิรตซ์ ไฮโดรเจนปล่อยและดูดซับรังสีที่ความยาวคลื่นเทียบเท่ากับ 1,420 เมกะเฮิรตซ์ ดังนั้นสัญญาณ EDGES ที่ตรวจพบจึงถูก “เปลี่ยนสีแดง” — ขยายไปถึงความถี่ที่ต่ํากว่าโดยการขยายตัวของจักรวาล ขอบเขตของ redshift นี้บอกทีมเมื่อโฟตอน CMB เหล่านั้นถูกดูดซึม: ประมาณ 180 ล้านปีหลังจากกบาคาร่า / 10 อันดับ
