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Les scientifiques s'améliorent dans la détection des signaux du tout premier univers

Les scientifiques s'améliorent dans la détection des signaux du tout premier univers

Les scientifiques parviennent de mieux en mieux à détecter un signal qui parcourt l'univers depuis 12 milliards d'années. Cela pourrait fournir un excellent aperçu de la formation des premières étoiles à avoir vu le jour.

Les données sont collectées par le Murchison Widefield Array (MWA), une collection de plus de quatre mille antennes installées dans l'ouest de l'Australie éloignée.

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Comprendre l'époque de la réionisation

Dans un article qui sera bientôt publié dansLe journal astrophysique, une équipe dirigée par le Dr Nichole Barry de l'Université australienne de Melbourne et du Centre d'excellence de l'ARC pour l'astrophysique du ciel en 3 dimensions (ASTRO 3-D) rapportera une grande amélioration des données recueillies par le Murchison Widefield Array (MWA).

L'équipe déclare que le MWA a amélioré sa sortie de données en 10 fois sa sortie précédente.

La collection d'antennes a commencé à fonctionner en 2013 et a été construite pour détecter le rayonnement électromagnétique émis par l'hydrogène neutre. L'hydrogène neutre constituait une grande partie de l'univers primitif au moment où les protons déconnectés et les neutrons engendrés par le Big Bang commençaient à se refroidir.

Les toutes premières étoiles de l'univers se sont formées lorsque ces atomes d'hydrogène ont commencé à se rassembler. Cette phase de l'évolution précoce de l'univers est connue sous le nom d'époque de réionisation (EoR).

"Définir l'évolution de l'EoR est extrêmement important pour notre compréhension de l'astrophysique et de la cosmologie", a déclaré le Dr Barry dans un communiqué de presse. "Jusqu'à présent, cependant, personne n'a pu l'observer. Ces résultats nous rapprochent beaucoup plus de cet objectif."

Détecter l'hydrogène neutre

L'hydrogène neutre prédominant dans l'univers primitif au cours de la période EoR est encore détectable aujourd'hui. À l'origine, il rayonnait à une longueur d'onde d'environ 21 centimètres. Maintenant, la longueur d'onde s'est élargie quelque part au-dessus de deux mètres en raison de l'expansion de l'Univers.

Bien que la détection de ce signal puisse nous en dire long sur les débuts du cosmos, il est extrêmement difficile de le faire.

«Le signal que nous recherchons date de plus de 12 milliards d'années», explique la co-auteure Cathryn Trott, professeure agrégée, du Centre international de recherche en radioastronomie de l'Université Curtin.

"Elle est exceptionnellement faible et il y a beaucoup d'autres galaxies entre elle et nous. Elles nous gênent et rendent très difficile l'extraction des informations que nous recherchons."

L'équipe de chercheurs a travaillé à séparer le signal d'origine de la contamination. En examinant 21 heures de données brutes de la MWA, l'équipe a exploré de nouvelles façons d'affiner l'analyse et d'éliminer les sources de contamination du signal, y compris les interférences ultra-faibles générées par les ondes radio sur Terre.

"Nous ne pouvons pas vraiment dire que cet article nous rapproche de la date précise du début ou de la fin de l'EoR, mais il exclut certains des modèles les plus extrêmes", a expliqué le professeur Trott. "Que cela se soit produit très rapidement est désormais exclu. Le fait que les conditions aient été très froides est désormais également exclu."

Le Dr Barry affirme que les résultats ont établi un cadre à partir duquel poursuivre les recherches sur la période EoR et la formation précoce des étoiles.

"Nous avons environ 3000 heures de données de MWA ", explique-t-elle." Cette approche nous permettra d'identifier les bits les plus prometteurs et de les analyser mieux que jamais auparavant. "


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