Sistemul de radiotelescoape HERA acţionează în ceea ce priveşte căutarea primilor atomi din Univers

În copilăria Universului, la aproximativ 1 miliard de ani după Big Bang, s-a produs un eveniment care rămâne încă insuficient explicat: 9 din 10 atomi de hidrogen din Univers au fost distruși înainte de a ajunge să facă parte din galaxii și sisteme stelare, conform unui material publicat de LiveScience.com.

Atunci când Universul s-a născut, prin explozia primordială Big Bang, în urmă cu aproape 14 miliarde de ani, arăta cu totul diferit decât în prezent – în loc de planete, stele și galaxii, întregul Univers era de fapt o bulă de plasmă fierbinte în plin proces de expansiune. Pe măsură ce s-a extins, Universul s-a răcit, iar din plasma primordială au început să se diferențieze diferite particule, mai întâi quarci, apoi protoni și neutroni urmați de electroni. După aproximativ 380.000 de ani de la Big Bang au început să se formeze primii atomi din Univers, atomii de hidrogen. O parte dintre acești atomi au intrat în componența stelelor unde au fuzionat pentru a produce elemente mai grele, heliu, carbon, oxigen, azot, fier și toate celelalte elemente chimice care intră în componența planetelor și fac posibilă viața.

Când Universul a ajuns la aproximativ 1 miliard de ani, 9 din 10 atomi de hidrogen au dispărut, iar oamenii de știință încearcă să afle acum de ce au dispărut acești atomi în cadrul unui nou experiment denumit Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA).

Odată cu formarea primilor atomi de hidrogen, fiecare conținând un electron și un proton, Universul a pătruns într-o „Perioadă Întunecată”, conform cosmologilor, asemuită cu cea din istorie de după declinul Imperiului Roman de Apus. În această perioadă, norii de hidrogen au colapsat sub imperativul gravitației, formând primele stele și apoi primele galaxii. Aprinderea primelor stele a însemnat sfârșitul acestei „Perioade Întunecate” și au început „Zorii Cosmici” la aproximativ 100 de milioane de ani după Big Bang. Pentru prima oară în Univers au apărut și alte surse de lumină în afara strălucirii rămase după Big Bang.

Fotonii proveniți de la stelele aprinse au suficientă energie pentru a descompune atomii de hidrogen din norii ce înconjurau aceste stele, reionizându-i. Pe măsură ce se aprindeau mai multe stele, norii primordiali de hidrogen au devenit din ce în ce mai rarefiați.

Treptat au apărut și alte obiecte cosmice care mai de care mai exotice, în interiorul primelor protogalaxii. Pe măsură ce primele stele ultra masive ale Universului și-au consumat rezervele de hidrogen în procesul de fuziune, au explodat în supernove spectaculoase. În urma lor au rămas găuri negre care au devorat alte stele din vecinătate și au produs puternice jeturi de raze X. În centrul galaxiilor, găurile negre supermasive creșteau în masă, ajungând să echivaleze cu masa a milioane de sori.

Aceste evenimente au transferat niveluri uriașe de energie în norii de hidrogen înconjurători, încălzindu-i și ionizându-i, până în prezent când marea majoritate a norilor intergalactici de hidrogen au dispărut – fiind reionizați în particulele componente, protoni și electroni. Astronomii încearcă să dezlege acest puzzle complex care a dus la formarea stelelor și galaxiilor și simultan la distrugerea a 9/10 din hidrogenul din Univers.

Cele mai îndepărtate galaxii observate prin intermediul telescoapelor optice performante sunt chiar galaxiile care au apărut în această perioadă, când Universul avea vârsta de 1 miliard de ani. Mai departe de ele, în spațiu și timp, nu se poate vedea chiar din cauza norilor de hidrogen care ascund haosul din spate.

Astrofizicienii apelează la radiotelescoape pentru a putea „vedea” dincolo de această cortină a norilor primordiali de hidrogen. HERA este un radiotelescop dedicat observării megastructurilor cosmice dinainte și din perioada de reionizare, care este sensibil la un anumit tip de unde radio produse atunci când câmpurile magnetice ale protonului și electronului din interiorul atomului de hidrogen își schimbă polaritatea nord-sud între ele, eliberând puțină energie. Această tranziție produce unde radio, iar HERA cartografiază cerul pe mai multe lungimi de undă pentru obține imagini din copilăria Universului și a observa cum lumina primelor stele distruge norii de hidrogen în care acestea s-au format.

Observațiile ce vor fi desfășurate prin intermediul radiotelescopului HERA în următorii ani ar putea să modifice modul în care înțelegem primele stele, galaxii și găuri negre, precum și rolurile acestora în procesul de reionizare cosmică.

Citiţi şi:

Vedere din centrul Universului (I)

Teoria undelor gravitaţionale, ce a fost emisă de Einstein în 1916, a fost confirmată

Cercetările recente arată că trăim într-un «multivers» de lumi paralele pline de viață extraterestră!

yogaesoteric
19 ianuarie 2017