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Eines der ältesten Geheimnis des Universum ist gelöst
Die fliegende Sternwarte SOFIA entdeckt Baustein für das junge Universum.
Die frühe Entwicklung unseres Universums ist nicht denkbar ohne ein Molekül namens HeH+.
Dieses Molekül konnte bisher im Weltall nicht nachgewiesen werden. Mithilfe des Ferninfrarot-Spektrometers GREAT an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA glückte einem internationalen Forscherteam nun der Nachweis.
Quelle: DLR
Geheimnis des Universum gelöst
Vor langer Zeit, etwa 400.000 Jahre nach dem Beginn des Weltraums (Urknall), war der Weltraum dunkel. Es gab keine Prominenten oder Galaxien, und auch das Universum war hauptsächlich mit neutralem Wasserstoffgas beladen.
Danach zog die Schwerkraft in den folgenden 50 bis 100 Millionen Jahren allmählich die dichtesten Gasbereiche miteinander, bis das Gas schliesslich an einigen Stellen zusammenbrach und die ersten Sterne bildete.
- Wie waren diese anfänglichen Prominenten und wann haben sie sie geschafft?
- Wie haben sie den Rest des Universums beeinflusst?
Dies sind Bedenken, über die Astronomen und auch Astrophysiker lange nachgedacht haben.
Derzeit hat eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung des Astronomen Judd Bowman von der ASU Institution of Planet und Space Expedition nach 12 Jahren spekulativer Bemühungen die Fingerabdrücke der frühesten Prominenten im Universum entdeckt.
Mithilfe von Funksignalen liefert die Entdeckung den ersten Beweis für die frühesten Vorfahren in unserer kosmischen Familiengeschichte, die 180 Millionen Jahre nach Beginn des Weltraums geboren wurden.
„Es gab ein großes technisches Hindernis für diese Entdeckung, da Schallquellen tausendmal heller sein können als das Signal – es ähnelt dem Verbleib mitten im Sturm und dem Versuch, auf den Flügelschlag eines Kolibris zu hören.“
Behauptet Peter Kurczynski, der Programmverantwortliche der National Scientific Research Structure, der diese Forschung unterstützt hat.
„Diese Wissenschaftler mit einer kleinen Funkantenne in der Wüste haben mehr als eines der leistungsstärksten Teleskope gesehen und ein brandneues Fenster zum sehr frühen Universum geöffnet.“
Geheimnis des Universum gelöst – Radioastronomie
Um diese Fingerabdrücke zu lokalisieren, verwendete Bowmans Gruppe ein bodengestütztes Werkzeug namens Radiospektrometer, das sich am Murchison Radio-Astronomy Observatory (MRO) der australischen wissenschaftlichen Forschungsagentur (CSIRO) in Westaustralien befindet.
Durch ihr Experiment zur Identifizierung der globalen EoR-Signatur (EDGES) mass das Team das gewöhnliche Funkspektrum aller riesigen Signale, die über den grössten Teil des Himmels der südlichen Hemisphäre empfangen wurden, und suchte nach kleinen Leistungsänderungen als Merkmal der Wellenlänge (oder Regelmässigkeit).
Wenn Radiowellen in die Bodenantenne eintreten, werden sie von einem Empfänger verstärkt und anschließend vom Computersystem digitalisiert und auf Band aufgezeichnet, ähnlich wie FM-Radioempfänger und FERNSEH-Empfänger.
Der Unterschied besteht darin, dass das Instrument sehr spezifisch eingestellt ist und auch über viele Funkwellenlängen hinweg so konstant wie möglich arbeitet.
Die vom Radiospektrometer in dieser Forschungsstudie gefundenen Signale stammten von primäevalem Wasserstoffgas, das die junge Welt belastete und zwischen allen Sternen und Galaxien existierte.
Diese Signale enthalten eine Fülle von Informationen, die ein neues Fenster darüber öffnen, wie sich frühe Prominente – sowie später große Hohlräume und auch Galaxien – entwickelt und entwickelt haben.
„Es ist unwahrscheinlich, dass wir in unserem Leben die Möglichkeit haben werden, etwas früheres direkt in den Hintergrund von Prominenten zu stellen“, erklärt Bowman.
„Dieser Job zeigt, dass eine vielversprechende brandneue Technik funktionieren kann und tatsächlich jahrelang wegweisend für brandneue astrophysikalische Entdeckungen war.“
Diese Erkennung unterstreicht die außergewöhnliche Funkruhe des MRO, insbesondere da die von SIDE lokalisierte Funktion das von FM-Radiosendern verwendete Regelmäßigkeitsarray überlappt.
Die australischen nationalen Vorschriften beschränken die Verwendung von Funksendern in einem Umkreis von 260 km um den Standort und reduzieren Störungen erheblich, die empfindliche Astronomieüberwachungen übertönen können.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden kürzlich von Bowman in Nature veröffentlicht, zusammen mit den Co-Autoren Alan Rogers vom Haystack Observatory des Massachusetts Institute of Modern Technology, Raul Monsalve von der University of Colorado sowie Thomas Mozdzen und auch Nivedita Mahesh von ASUs School of Earth sowie Area Exploration.
Geheimnis des Universum gelöst – Unerwartete Ergebnisse
Die Ergebnisse dieses Experiments bestätigen die grundlegenden akademischen Erwartungen, wann sich die ursprünglichen Sterne gebildet haben, sowie eine der grundlegendsten Wohnimmobilien sehr früher Sterne.
„Was in dieser Zeit passiert“, behauptet Co-Autor Rogers vom Haystack Observatory des MIT, „ist, dass einige der Strahlungen der ersten Prominenten beginnen, Wasserstoff sichtbar zu machen.
Dadurch absorbiert Wasserstoff die historische Strahlung.“ Sie sehen es in Form, bei bestimmten Radiofrequenzen. Dies ist das erste echte Signal, dass sich Sterne zu bilden beginnen und das Werkzeug um sie herum zu beeinflussen beginnen. „
Das Team stimmte sein Instrument zunächst so ab, dass es später in der kosmischen Zeit aussehen sollte, entschied sich jedoch 2015, die Suche zu erweitern.
„Sobald wir unser System auf diesen reduzierten Bereich umgestellt haben, haben wir Punkte gesehen, von denen wir wirklich glaubten, dass sie eine echte Signatur sind“, behauptet Rogers.
„Wir sehen diesen Rückgang mit etwa 78 Megahertz am höchsten, und diese Regelmäßigkeit entspricht ungefähr 180 Millionen Jahren nach dem Urknall“, sagt Rogers.
„In Bezug auf eine gerade Erfassung eines Signals von t Das Wasserstoffgas selbst muss tatsächlich das früheste sein. „
Die Untersuchung ergab ausserdem, dass Gas im Weltraum möglicherweise viel kühler als erwartet war (weniger als die Hälfte des erwarteten Temperaturniveaus).
Dies empfiehlt, dass entweder die akademischen Initiativen der Astrophysiker tatsächlich etwas Wesentliches vergessen haben oder dass dies der allererste Beweis für nicht standardisierte Physik sein könnte: Insbesondere, dass Baryonen (reguläre Ausgabe) sich möglicherweise mit dunkler Materie befasst haben und allmählich Energie an dunkle Materie abgeben das frühe Universum, ein Prinzip, das ursprünglich von Rennan Barkana vom Tel Aviv College vorgeschlagen wurde.
„Wenn Barkanas Vorschlag bestätigt wird“, erklärt Bowman, „dann haben wir etwas brandneues und auch grundlegendes über die seltsame dunkle Materie gelernt, die 85 Prozent der Materie im Weltraum ausmacht und den ersten Einblick in die Physik jenseits des Grundlegenden bietet.“ Ausführung.“
Die nächsten Schritte in dieser Reihe von Forschungsstudien betreffen ein weiteres Instrument, um die Erkennung dieser Gruppe zu überprüfen und die Leistung der Instrumente weiter zu verbessern, um sicherzustellen, dass noch mehr Häuser der frühen Sterne entdeckt werden können.
„Wir haben in den letzten zwei Jahren sehr hart daran gearbeitet, den Nachweis zu bestätigen“, behauptet Bowman. „
Eine weitere Gruppe, die ihn unabhängig überprüft, ist jedoch ein wesentlicher Bestandteil des klinischen Prozesses.“
Bowman wünscht sich sicherlich ebenfalls eine Reihe von Initiativen, um brandneue Radioteleskope wie die Hydrogen Epoch of Reionization Range (HERA) und das Owens Valley Long Wavelength Array (OVRO-LWA) hervorzubringen.
„Da wir verstehen, dass dieses Signal existiert“, sagt Bowman, „müssen wir schnell neue Radioteleskope ins Internet bringen, die das Signal mit Sicherheit weitaus tiefer abbauen können.“
Die in diesem Experiment verwendeten Antennen und Teile des Empfängers wurden von Rogers und der MIT Haystack Observatory Group hergestellt und ebenfalls konstruiert.
Die ASU-Gruppe sowie Monsalve bauten das automatische Messsystem für die Antennendarstellung in den Empfänger ein, rüsteten die Steuerhütte mit elektronischen Geräten aus, bauten das Bodenflugzeug und führten die Feldhilfe durch.
Die vorliegende Variante von EDGES ist das Ergebnis jahrelanger Stilversionen und wiederkehrender umfassender technischer Verfeinerungen der Kalibrierungsinstrumente, um die Präzisionsgrade zu erreichen, die für das erfolgreiche Erreichen dieser herausfordernden Dimension erforderlich sind.
50.000 Fuss über dem Meer – Die fliegende Sternwarte SOFIA – Fulldome Planetariumsshow
Zur VR-Version: https://youtu.be/-5Jv8HmtBwA An einem klaren Abend startet ein Jumbojet über unsere Köpfe hinweg in den Sonnenuntergang an der kalifornischen Pazifikküste.
Wenn die Boeing 747SP ihre Reiseflughöhe in der Stratosphäre erreicht hat, öffnet sich eine Luke im hinteren Teil des Flugzeugs und gibt den Blick in die Tiefen des Weltalls frei.
«SOFIA», das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, sammelt ungestört vom Wasserdampf in der Erdatmosphäre Wärmestrahlung ferner Himmelsobjekte und kann damit unter anderem die Brutstätten junger Sterne in fernen Gasnebeln beobachten, die im Spektrum des sichtbaren Lichts verborgen bleiben.
Unser Produktionsteam konnte während zwei Flügen mit SOFIA im September 2018 eindrucksvolle Ganzkuppelvideos drehen, die Sie den Flug beinahe live miterleben lassen.
Kommen Sie an Bord und begleiten Sie unser Team auf einem Flug 50.000 Fuss über dem Meer an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA und lüften Sie mit uns die Geheimnisse der Sternentstehung.
Quelle: Planetarium7167