С Земли впервые удалось увидеть зарю Вселенной

До сих пор в столь далекое прошлое удавалось заглянуть лишь с помощью космических телескопов.
Карта распределения реликтового излучения во Вселенной
Карта распределения реликтового излучения во ВселеннойИсточник: NASA / WMAP Science Team

Наземные телескопы впервые показали свет «космической зари», пишет The Astrophysical Journal. Сообщается, что речь идет в первую очередь о реликтовом излучении — очень слабом, «остаточном» микроволновом «свечении», которое возникло во Вселенной примерно через 380 тысяч лет после ее возникновения.

Это были времена, когда мириады только что возникших разрозненных субатомных частиц впервые начали соединяться друг с другом и образовали полноценные атомы. По большей части это были самые простые атомы, которые только могут существовать — атомы водорода. Напомним, такой атом состоит лишь из одного протона и одного электрона. Благодаря такому объединению летающие по космическому пространству фотоны получили свободу, то есть открытое пространство для распространения. Именно эти фотоны и составляют то, что называется реликтовым излучением.

После этого на сотни миллионов лет Вселенную заполнил непроглядный водородно-гелиевый «смог». Это время назвали Темными веками. А потом в этом «смоге» образовались сгустки, они стали коллапсировать под действием гравитации, и так загорелись первые звезды, а из них сформировались целые галактики. Их свет стал «бомбардировать» окружающий водородный «туман» и снова разбивать в нем атомы на отдельные протоны и электроны.

Первые звезды во Вселенной в представлении художника
Первые звезды во Вселенной в представлении художникаИсточник: NASA/WMAP Science Team

Этот процесс называется реионизацией или повторной ионизацией. Почему «повторной»: потому что полноценные атомы снова превратились «неполноценные», которыми и были изначально — в ионы. Протон — это, по сути, «водород без электрона», ион водорода. Так вот, эта реионизация и известна в истории Вселенной как «космический рассвет». Астрофизики подчеркивают, что без четкого понимания событий тех времен невозможно составить понятную картину нашего мироздания.

До сих пор изучать эти события можно было только с помощью телескопов за пределами атмосферы Земли, то есть телескопов космических: наша атмосфера «заглушает» реликтовое излучение. Но недавно одна обсерватория на планете смогла сделать то, что считали невозможным — увидеть едва заметные «следы», которые оставил во Вселенной свет ее первых звезд.

Такие беспрецедентные возможности продемонстрировал комплекс микроволновых телескопов Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS), который работает в чилийской пустыне Атакама на высоте более пяти километров над уровнем моря — высоко в горах.

Обсерватория Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) в Чили
Обсерватория Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) в ЧилиИсточник: Matthew Petroff

Конечно, даже при таком расположении приходилось использовать всевозможные фильтры для устранения атмосферных шумов, но поражает сам факт того, что эти телескопы «видят» то, что сохраняется от первого света во Вселенной.

А кроме того, хоть космические телескопы в этом смысле и имеют явное преимущество, у них есть и определенные «слабые места»: к примеру, их после запуска в космос уже нельзя «перенастроить», чтобы понаблюдать именно так, как нужно, так что наземная обсерватория для таких наблюдений — настоящий подарок.

Ранее российские астрономы объяснили поведение необычного объекта в космосе.