21 juli 2019

Signaal gedetecteerd van de eerste sterren in het heelal, 180 miljoen jaar na de oerknal

Een impressie van de allereerste sterren in het heelal, die vermoedelijk zeer zwaar en blauw waren. Credit: N.R.Fuller/National Science Foundation

[Update 22.00 uur] Ik wijs de lezer ook op dit artikel, waarin te lezen dat dat de sterrenkundige Rennan Barkana suggereert dat onderstaande ontdekking ook wijst op het bestaan van donkere materie. Het waterstofgas zou namelijk afkoelen als gevolg van de interactie met lichte deeltjes donkere materie, welke afkoeling door Bowman’s groep is gedetecteerd.

Een internationaal team van sterrenkundigen is erin geslaagd om met een radioantenne die niet groter is dan een koelkast signalen te detecteren afkomstig van de allereerste sterren in het heelal, zeer zware blauwe sterren (de zgn. Populatie III sterren), die al 180 miljoen jaar na de oerknal voorkwamen (bij een roodverschuiving z=17, de oerknal zelf vond 13,8 miljard jaar geleden plaats). Gebruikmakend van de Experiment to Detect Global EoR Signature (EDGES) radioantenne in West-Australië kon men na twaalf jaar ‘luisteren’ een signaal in het radiogolfgebied oppikken dat door die allereerste sterren werd gemaakt.

Dat is ‘m, de EDGES antenne. Credit: udd Bowman/Arizona State University

De sterren zelf zijn op die afstand niet direct zichtbaar, maar wel het waterstofgas, dat die sterren omringde en dat door de ultraviolette straling van de sterren ioniseerde, waarbij de elektronen loskoppelden van de waterstofkernen. Als gevolg daarvan ging het waterstof de fotonen van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: CMB) absorberen, leidend tot dips in de CMB bij frekwenties tussen 65 megahertz (MHz) en 95 MHz. En het zijn die dips die door EDGES zijn waargenomen – met name één dip die optrad bij 78 MHz.

Een tijdlijn van het heelal. 180 miljoen jaar na de oerknal verschenen de eerste sterren. Credit: N.R.Fuller/National Science Foundation

Uit de metingen blijkt dat het waterstofgas kouder moet zijn geweest dan men eerst dacht, met een temperatuur van slechts 3K twee keer zo koud als eerdere schattingen. Met EDGES kijkt men naar de zogeheten Epoch of Reionization (EoR), een tijdperk dat ook door instrumenten zoals LOFAR wordt bestudeerd en waarin de allereerste sterren het neutrale waterstofgas ioniseerden. In Nature verschijnt morgen een artikel over deze ontdekking. Hieronder een video over de ontdekking van het signaal van de allereerste sterren in het heelal.

Bron: MIT.

Reacties

  1. Hoe kan het dat we nog niets van LOFAR hebben gehoord?

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: