Астрофизики предлагают анализировать радиолинию нейтрального водорода (линию 21 см) для поиска и исследования объектов ранней Вселенной. Методология, предложенная в статье в журнале Nature Astronomy, позволит астрономам наблюдать за самыми ранними звездами через взаимодействие с водородными облаками.
Ученые используют байесовскую статистику для обнаружения космологического сигнала в присутствии помех от телескопа и общего шума с неба. Ожидается, что сигнал, который астрофизики обнаружат, будет примерно в сто тыс. раз слабее, чем другие радиосигналы, в том числе те, которые поступают из нашей галактики.
Авторы работы отмечают, что помехи радиотелескопа вносят искажения в принимаемый сигнал и могут полностью скрыть интересующую информацию. Поэтому для своего исследования они спроектировали радиотелескоп, собирающий данные именно для анализа первичного излучения.
Наш метод совместно анализирует данные с нескольких антенн и в более широком диапазоне частот, чем эквивалентные современные инструменты. Этот подход даст нам необходимую информацию для нашего байесовского анализа данных.
Элой де Лера Аседо, исследователь из Кембриджского университета и соавтор работы
Строительство телескопа в настоящее время завершается в радиозаповеднике Кару в Южной Африке. Это место выбрано из-за отличных условий для радионаблюдений за небом. Он находится далеко от антропогенных радиочастотных помех, например телевизионных и FM-радиосигналов.
Когда формировались первые звезды, Вселенная была пуста и состояла в основном из водорода и гелия, объясняют исследователи. Под действием гравитации эти элементы соединились, запустив ядерный синтез и сформировав первые звезды. Но эти звезды были окружены облаками нейтрального водорода, которые очень хорошо поглощают свет и мешают исследованиям.
Новый метод поможет заглянуть внутрь таких систем и больше узнать про эволюцию Вселенной, считают ученые.
Изоражение на обложке: NASA, ESA, and M. Davis (University of California, Berkeley)
