Uneori este ușor să fii astronom. Când obiectivul tău celest este ceva simplu și luminos, jocul poate fi destul de simplu: îndrepți-ți telescopul asupra acestui lucru și aștepți doar ca toți fotonii suculenti să se revanșeze.
Dar, uneori, a fi astronom, este greu, ca atunci când încerci să studiezi primele stele care apar în univers. Sunt mult prea departe și prea leșin de văzut direct cu telescoapele (chiar și mult-hyped-ul James Webb Space Telescope va putea vedea doar primele galaxii, o acumulare de lumină din sute de miliarde de stele). Până în prezent, nu avem nicio observație despre primele stele, care este un zgomot important.
Așadar, astronomii se angajează într-un pic de peis-a-boo cosmic.
Înainte de formarea primelor stele (data exactă este incertă, pentru că nu am observat-o încă, dar bănuim că s-a întâmplat acum treisprezece miliarde de ani), universul era compus aproape în totalitate din hidrogen neutru pur, neadulat: electroni singuri legați de protoni singuri în perfectă armonie.
Dar apoi au apărut primele stele și și-au turnat radiațiile cu energie mare în tot cosmosul, inundând universul cu raze X copioase și raze gamma. Acea radiație intensă a rupt hidrogenul neutru, transformându-l în plasma subțire, dar fierbinte, pe care o vedem în universul actual. Acest proces, cunoscut sub numele de Epoch of Reionization, a început în mici petice care în cele din urmă au crescut pentru a încerca cosmosul, ca o grămadă de bule ciudate.
Toate acestea sunt fascinante, dar cum pot detecta astronomii efectiv acest proces? Ei o pot face printr-un mic truc de hidrogen neutru: emite radiații la o frecvență foarte specifică, 1420 MHz, ceea ce corespunde unei lungimi de undă de 21 de centimetri. Înainte ca primele stele să intre online, gazul neutru a pompat această radiație de 21 cm prin încărcarea găleată, semnalul scăzând treptat pe măsură ce universul a devenit o plasmă.
Pare un plan, cu excepția a) acest semnal este incredibil de slab și b) un bajillion alte lucruri din univers emit radiații la frecvențe similare, inclusiv radiile noastre de pe Pământ.
Dezafectarea zgomotului enervant de la suculentul semnal cosmologic necesită preluarea munților de date și cernerea prin stânga astronomică pentru acul de 21 cm. În prezent, nu avem capabilitățile de a face detectarea - care va trebui să aștepte pentru telescoape radio de nouă generație, cum ar fi Square Kilometer Array, dar observatoarele actuale precum Murchison Widefield Array din Australia de Vest pun toate lucrările necesare.
Inclusiv livrarea a 200 TB de date în primul său pas, care este în prezent analizată de unii dintre cei mai puternici supercomputere din lume.
