宇宙要有光？4096个天线探测到120亿年前的恒星信号！

Arcman

宇宙要有光？4096个天线探测到120亿年前的恒星信号！

Original 手机软件：博科园
天文物理 3 days ago

天文学家正在接近一个信号，这个信号已经在宇宙中传播了120亿年，这能更接近于了解最早恒星的生死。在发表在《arxiv》上的一篇研究论文中，同时将发表在《天体物理学》上发表，澳大利亚墨尔本大学和ARC三维天空天体物理学卓越中心(ASTRO 3-D)的Nichole Barry博士，领导的一个团队报告：Murchison Widefield Array(MWA)收集的数据比Murchison Widefield Array(MWA)收集的数据提高了10倍。

MWA是一个由4096个偶极天线组成的集合，位于西澳大利亚偏远的腹地。MWA于2013年开始运行，它是专门为探测中性氢发射的电磁辐射而建造，在大爆炸产生的分离质子和中子汤开始冷却的时期，中性氢是构成婴儿宇宙的大部分气体。最终，这些氢原子开始聚集在一起形成恒星，最早存在的恒星启动了宇宙演化的一个重要阶段，被称为宇宙再电离时代（EOR），定义EOR的演化对于理解天体物理学和宇宙学是极其重要。然而，到目前为止，还没有人能够观察到它，新结果将让我们离这个目标更近了一步。在EOR之前和早期主导空间和时间的中性氢辐射波长约为21厘米。
由于宇宙的膨胀，现在伸展到两米以上的某个地方，信号仍然存在，并且探测它仍然是在宇宙早期探测条件理论上最好的方法，然而，这是极其困难的。来自西澳大利亚科廷大学国际射电天文学研究中心的ASTRO 3-D成员和合著者副教授Cathryn Trott解释说：我们正在寻找的信号有超过120亿年历史。它特别弱，在它和我们之间还有很多其他星系，所以挡住了，就很难提取出我们想要的信息。
换句话说，MWA和其他EOR搜索设备(如南非的氢时代再电离阵列和荷兰的Low Frequency Array)记录的信号非常混乱。利用21小时的原始数据，来自美国华盛顿大学的共同首席作者Mike Wilensky博士Barry博士和同事们探索了新技术，以细化分析并排除信号污染源，包括地球上无线电广播产生的超微弱干扰。其结果是精确度水平大大降低了EOR可能已经开始的范围，将约束拉动了几乎一个数量级，本研究发现排除了一些更极端的模型。
现在已经排除了发生得非常快的可能性，也排除了当时非常寒冷的情况。这些结果不仅代表着在探索婴儿宇宙的全球探索方面向前迈进了一步，而且还为进一步的研究建立了一个框架。研究人员从MWA获得了大约3000小时的数据，对我们来说，其中一些数据比其他数据更有用，这种方法将让我们确定哪些数据最有价值，并能比以前更好地分析这些数据。

博科园｜研究/来自：ARC全天空天体物理学卓越中心

参考期刊《arXiv》《天体物理学》

Cite: arXiv:1909.00561