天文学家正在接近一个已经穿越宇宙120亿年的天文信号

2021-11-07 05:05:50葛舒菡导读 在预印本网站arXiv的一篇论文中，很快将发表在天体物理学杂志上，正接由澳大利亚墨尔本大学的已经宇宙亿年Nichole Barry博士和全球三维天空物理学的ARC中心

在预印本网站arXiv的一篇论文中，很快将发表在天体物理学杂志上，天文由澳大利亚墨尔本大学的正接Nichole Barry博士和全球三维天空物理学的ARC中心(ASTRO 3-D)领导的团队据报道，Murchison宽场阵列(MWA)收集的已经宇宙亿年数据有10倍的改进 - 这是一组4096偶极天线，位于西澳大利亚偏远的天文腹地。

MWA于2013年开始运行，正接专门用于探测中性氢发出的已经宇宙亿年电磁辐射 - 在大爆炸产生的断开的质子和中子的汤开始冷却期间，该气体包含大部分婴儿宇宙。天文

最终，正接这些氢原子开始聚集在一起形成恒星 - 最先存在的已经宇宙亿年恒星 - 开始宇宙演化的一个主要阶段，称为再电离时代，天文或EoR。正接

“定义EoR的已经宇宙亿年演变对于我们对天体物理学和宇宙学的理解非常重要，”Barry博士解释说。

“到目前为止，没有人能够观察到它。这些结果使我们更接近这个目标。”

在EoR之前和之前占据空间和时间的中性氢以大约21厘米的波长辐射。由于宇宙的膨胀，现在延伸到2米以上的某个地方，信号仍然存在 - 并且检测到它仍然是探索宇宙早期条件的理论最佳方法。

但是，这样做非常困难。

“我们正在寻找的信号超过120亿年，”ASTRO 3-D成员和共同作者，西澳大利亚科廷大学国际射电天文研究中心副教授Cathryn Trott解释道。

“它非常弱，而且它和我们之间还有很多其他星系。它们阻碍了我们追踪的信息，并且非常难以提取。”

换句话说，由MWA和其他EoR狩猎设备记录的信号，如南非的Reionisation Array的Hydrogen Epoch和荷兰的低频阵列，都非常混乱。

使用21小时的原始数据来自华盛顿大学的联合主要作者Mike Wilensky博士及其同事探索了改进分析的新技术，并排除了信号污染的一致来源，包括无线电产生的微弱干扰在地球上播出。

结果是精确度水平显着降低了EoR可能开始的范围，将约束条件拉近了一个数量级。

“我们不能说这篇论文让我们更接近于精确约会EoR的开始或结束，但它确实排除了一些更极端的模型，”特罗特教授说。

“它发生得非常迅速，现在已被排除。现在也排除了条件非常寒冷。”

巴里博士说，这些结果不仅代表了全球探索婴儿宇宙的一步，而且还建立了进一步研究的框架。

“我们从MWA获得了大约3000小时的数据，”她解释说，“并且出于我们的目的，其中一些数据比其他数据更有用。这种方法可以让我们确定哪些比特最有希望，并且比以前更好地分析它们。 “。