國際科學團隊追蹤來自130億年前宇宙所發出的信號

2021-01-07 騰訊網

由來自華盛頓大學、墨爾本大學、科廷大學及布朗大學的科學團隊於2019年在科學期刊《天文物理期刊》報導說,他們將從「默奇森寬場陣列」(MWA)無線電波望遠鏡所收集到的無線電波發射數據改善了將近10倍以上。而目前,為了一道來自宇宙歷史中「黑暗時期」(dark age)的信號,該科學團隊正在搜尋來自MWA的數據。了解這段黑暗時期能夠幫助科學家回答當今宇宙中的主要問題。

摩拉利斯教授及他的團隊正在追蹤的130億年前信號是中性氫所發散出來的電磁無線電波,波長21釐米。宇宙從那時開始就一直擴張,將信號波長拉長為將近2米。摩拉利斯表示,該信號應該駐藏有關於黑暗時代以及結束黑暗時代的事件之信息。

當宇宙年齡正好10億年時,氫原子開始聚集,並形成了第一批恆星,進而終止了黑暗時代。來自這些第一批恆星的光打開了一個新時代,即所謂再電離時代,在該期間來自這些恆星的能量將大部分的中性氫轉成了離子化電漿,而這些電漿自此佔據了星際空間直至今日。

MWA是該團隊的主要工具。這個無線電波望遠鏡包括了4096支偶極子天線,可以接收低頻率信號,例如中性氫的電磁波信號。

但是這類型的低頻信號很難被偵測到,這是因為在宇宙間穿梭有許多來自其他源頭的電磁噪聲,包括星系、恆星及人類活動。摩拉利斯及其同事發展出了更複雜的方法來過濾這些噪聲,並更接近所需的信號。在2019年,研究人員宣布他們從超過21小時的MWA數據中,成功過濾掉電磁幹擾,包括來自自身無線電波廣播的噪聲。

該團隊目前還有由MWA所收集,約3000小時的追加無線電波放射數據。研究人員將試著過濾掉幹擾,並試著更靠近來自中性氫的難以捉摸的信號,進而更靠近其所能揭曉的黑暗時代的面紗。

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