川陀太空讯(小伊)宇宙并非总是那么明亮,它也有自己的黑暗年代,那是在恒星与星系形成之前的日子。天文学所关心的一大问题是,恒星和星系在宇宙的早期阶段是如何形成的,问题在于,没有来自那个时期的可见光在宇宙中穿行。川陀太空注意到,由科廷大学和国际射电天文研究中心科学家的本杰明等人正在使用月球来帮助揭开这些秘密,这显然是一个非常值得研究的方法。
我们知道月球也是一个反射体,宇宙中充满了电磁波,月球反射了一些包括来自银河的电磁波。月球的温度并不仅仅取决于其温度,它还反射了来自地球和太空的电磁波,这就是为什么我们可以利用月球研究宇宙奥秘的原因。
宇宙有它自己的历史时间轴,要理解这一新研究需要看一看这个时间轴。在宇宙大爆炸推动所有事件发生之后,大约有37.7万年什么也没发生,没有恒星形成,也太热以致于光子无法传播。这个第一段时间有个容易记住的名字“早期宇宙”。在大约37.7万年这一时间刻度上,宇宙已经冷却到足以变得透明了。此时,宇宙由高能氢原子主宰。随着宇宙冷却下来,氢原子释放出光子。这时光子被称为宇宙微波背景辐射(CMB)。宇宙微波背景辐射就像瞬间的大闪光,印在宇宙的背景上。
37.7万年之后,是宇宙黑暗时期开始的地方,而这个时期持续到大约10亿年才结束。它被称为黑暗时代,是因为那时候没有恒星,当然,也没有星光。只有来自宇宙微波背景辐射的光,但它们并没有告诉我们那些我们需要知道的东西。幸运的是,那些已经冷却而释放光子的氢气处于中性状态,仍偶尔释放出光子,而这些光子被称为中性氢21厘米谱线。
这就引出了这个新的研究,有很多关于中性氢的研究,因为它是研究早期宇宙最有前途的途径。问题在于中性氢的信号太过微弱,被一些明亮的前景天体所遮挡,用于测量它的仪器也引入了需要消除的系统误差,而这就是这项研究有价值的地方。川陀太空认为,我们在不需要消除系统误差的情况下,我们就能利用月球研究早期宇宙。
麦金利博士和其他研究者正在使用MWA射电望远镜,这里处于西澳大利亚沙漠中的电磁静默区内。
MWA射电望远镜由256个独立碟形天线组成,占地大约有6平方公里,这256个装置中每一个都包含16个独立的接收机,然后将整个系统连接在一起。川陀太空认为,MWA射电望远镜的作用是探测从月球反射出来的中性氢21厘米谱线,首先他们要先探测银河系的亮度,然后是其他星系的亮度,最后是宇宙微波背景辐射。扣除之后剩下的就是中性氢发出的光。
同时,MWA射电望远镜还需要去测量天空平均亮度的波动,用月亮来遮住天空背景。从月球上反射回来的中性氢21厘米谱线,或者我们称之为来自早期中性氢的光,可参与到星系形成建模上。我们基于银河辐射模型来计算反射应该是什么样的,然后将其使用在我们的分析中。
从月球上反射回来的银河不只是一张漂亮图片,它还代表着研究团队一种新的探测方法,证明了这项技术是可行的。当然,我们现在还不能说凭借月球反射的中性氢21厘米谱线来获得某些早期宇宙的信息,目前还处于验证阶段。一旦这个方法逐渐成熟,那么我们就有望揭开宇宙大爆炸37万年之后的世界,解答一些关于宇宙历史的基本问题。(川陀太空一点资讯独家内容)
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