2018 년 호주 아웃백에서 가장자리에있는 안테나를 운영하는 천문학 자들은 특정 주파수의 무선 파도가 밤하늘에서 나오는 다른 파도보다 상당히 어둡다 고보고했습니다. 자연 에 출판 된 결과 , 빅뱅 이후 첫 번째 별의 탄생으로부터 획기적인 신호로 예고되었습니다.
또한, 가장자리에 의해 관찰 된 무선 스펙트럼의 딥은 우주 학자들이 예측 한 것과 놀랍도록 다르게 보였습니다. 이 자료는 초기 우주가 놀랍게도 차갑고 많은 이론적 활동을 유발하고 전 세계의 다른 천문학 자들에 의한 신호를 확인하려고 시도했습니다.
.오늘날 인도 방갈로르에있는 라만 연구소 (Raman Research Institute)의 그러한 팀은 Saras라는 무선 안테나를 사용하여 가장자리 딥을 검색 한 결과를 발표했습니다. 천문학 자들은 2020 년 초 인도의 원격 호수에 안테나를 떠 올랐으며, 데이터 수집을 짧게 줄이고 첫 도시 전체 코비드 잠금 장치가 시작되기 전에 방갈로르로 돌아 왔습니다. Saras 팀은 현재 자연 천문학을보고하는 유행성을 분석 한 후 자연 천문학 를보고합니다. 그들은 가장자리에 의해 관찰 된 딥의 흔적을 찾지 못했다.
버클리 캘리포니아 대학교의 라디오 천문학자인 아론 파슨스 (Aaron Parsons)는 어느 실험에도 관여하지 않은 아론 파슨스 (Aaron Parsons)가 말했다. "나는 거기에 흔들리는 방이 많지 않습니다."
애리조나 주립 대학 (Arizona State University)에 본사를 둔 가장자리 실험의 리더 인 Judd Bowman 은이 문제를 해결하기 위해 추가 작업이 필요하다고 말합니다. "우리는 초기 관찰 결과를 보게되어 기쁩니다."라고 그는 이메일로 썼으며,“이러한 유형의 관찰에 어려움이 주어지면이 새로운 작업을 진행중인 조사에 평가하고 통합하기위한 실질적인 프로세스가 있습니다.”
.수소 원자는 자연적으로 파장이 21 센티미터의 무선 파를 흡수하고 방출합니다. 가장자리와 사라스가 감지하는 것은이 파도입니다. 지구로 여행하는 동안, 우주의 확장에 의해 파도가 뻗어 있습니다. 더 먼 수소 구름에서 나온 파도는 더 오랫동안 팽창하고 더 가까운 구름으로 방출 된 파도보다 더 긴 파장으로 지구에 도달합니다. 빛의 스트레칭은 천문학 자들이 우주 역사에서 시간을 찍는 사건의 기록을 제공합니다.
천문학 자들은 21 센티미터 방출을 사용하여 반세기 이상 근처의 은하를 연구했습니다. 그러나 최근에는 가장자리와 사라와 같은 실험을 통해 과거의 수소 구름의 배출을 찾아서 지상 및 은하 무선 간섭에 의해 더 가려진 더 긴 파장을 측정하기 시작했습니다.
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수소 원자가 처음 형성되었을 때, 그들은 동일한 속도로 앰비언트 21- 센티미터 방사선을 흡수하고 방출하여 원시 우주를 효과적으로 보이지 않는 수소의 구름을 만들었습니다.
그런 다음 우주 새벽이 왔습니다. 첫 번째 별으로부터의 자외선 방사선은 수소 원자가 방출 된 것보다 21- 센티미터 파를 더 흡수 할 수있게 해주는 원자 전이를 흥분시켰다. 지구에서 볼 때,이 과도한 흡수는 별이 켜진 순간을 표시하는 특정 무선 파장에서 밝기가 떨어지는 것으로 보입니다.
시간이 지남에 따라 첫 번째 별은 블랙홀로 무너졌습니다. 이 블랙홀 주위에 소용돌이 치는 뜨거운 가스는 우주 전역에 수소 구름을 가열하여 21 센티미터 배출량을 증가시키는 X- 레이를 생성했습니다. 우리는 이것을 오래된 빛의 것보다 약간 짧은 무선 파장에서 밝기가 높아지는 것으로 관찰 할 것입니다. 순 결과는 가장자리에 의해 감지 된 것과 같이 좁은 무선 파장 범위에 비해 밝기가 떨어질 것입니다.
그러나 4 미터의 파장 주위에서 발생한 관찰 된 딥은 이론적 우주론 학자들이 예상 한 것이 아니 었습니다. 트로프의 타이밍과 모양이 꺼져 있었으며, 첫 번째 별이 놀랍게도 일찍 켜지고 엑스레이가 곧 우주를 침수했음을 나타냅니다. 낯선 사람은 여전히 딥은 매우 두드러졌으며 초기 우주의 수소는 이론적 모델보다 더 차갑다는 것을 시사합니다.
또는 아마도 가장자리 딥이 더 평범한 원점을 가졌을 것입니다.
우주 새벽 시대의 수소의 21 센티미터 배출량은 FM 라디오 및 텔레비전 방송에 사용되는 범위에서 몇 미터의 파장을 가진 지구에 도달합니다. 그렇기 때문에 가장자리가 원격 위치에서 작동하는 이유입니다. 더구나, 신호는 우리 은하에서 수천 배나 더 밝게 방사선 배출에 압도되며 지구 대기의 상부 층을 통과하여 왜곡됩니다.
.안테나 자체의 미묘한 효과는 그다지 중요하지 않습니다. 라디오 안테나의 환경은 민감한 밤하늘의 영역을 약간 변화시킬 수 있습니다. 이러한 정확한 실험에서, 수십 미터 떨어진 표면에서 희미한 반사조차도 중요 할 수 있습니다. 이러한 반사의 효과는 특정 무선 파장에서 향상되어 안테나의 관찰 영역 (따라서 측정 된 밝기)이 다른 파장에서 작은 변화를 가져옵니다.
.가장자리 팀은 데이터에서 이런 종류의 잔물결을 보았고, 아마도 주요 범인은 아마도 안테나를 둘러싼지면에있는 30 미터 너비의 금속 스크린의 가장자리가지면 자체에서 무선 방출을 차단했습니다. 팀은 분석에서 이러한 가장자리에서 가능한 반사를 수정했지만, 일부 천문학 자들은 당시에 언급했듯이, 수정이 약간 꺼져 있다면, 결과는 실제 우주 새벽 신호와 구별 할 수없는 좁은 파장 범위에 대한 배경 밝기가 급격히 떨어질 수 있습니다.
.Saras 팀은 모든 파장에 걸쳐보다 균일 한 감도를 추구하기 위해 안테나 설계에 대해 다른 접근 방식을 취했습니다. Saras Paper의 수석 저자 인 Saurabh Singh는“전체 디자인 철학은 스펙트럼 부드러움을 보존하는 것입니다. 스티로폼 뗏목에 펼쳐진 알루미늄 원뿔 인 안테나는 온화한 호수의 한가운데에 떠 다니기 위해 수평 방향으로 100 미터 이상에 대한 반사가 없도록“정말 시원하고 혁신적인 접근법”이라고 불렀습니다. 더욱이 물의 빛의 느린 속도로 인해 호수 바닥에서의 반사 효과가 감소하고 물의 균일 한 밀도로 인해 환경이 훨씬 쉬워졌습니다.
결국, Saras 팀은 가장자리가 볼 수있는 깊은 딥의 징후없이 4 미터 파장 주위의 부드러운 스펙트럼을 측정했습니다. (Parsons는 Saras 팀이 자신의 측정의 미묘함을 이해하기 위해 더 많은 작업을 수행해야한다고 강조합니다.)
.어느 실험에도 관여하지 않은 몬트리올의 맥길 대학교의 라디오 천문학자인 H. Cynthia Chiang은 가장자리와 Saras가 교정 및 분석 절차가 매우 철저했으며 어떤 결과가 너무 빨라 졌다고 말합니다. "불일치 수준은 사람들을 불편하게 만들기에 충분하지만 이야기가 끝나지 않는다고 생각합니다."라고 그녀는 말했습니다. "내 관점에서, 그것은 흥분에 더해집니다." 그녀는 남아프리카의 남쪽 끝에서 1,000 킬로미터 떨어진 작은 섬에서 운영되는 PRIZM이라는 또 다른 후속 실험을 이끌고 있습니다.
Parsons는 Saras Null 결과가 유지 될 것으로 기대합니다. 그렇다면 우주 새벽 신호가 현재 악기가 만들기에는 너무 희미하다는 것을 의미 할 수 있습니다. "그러나 나는 그것이이 분야를 앞으로 나아가는 데있어서 많은 양의 혁신 [가장자리]에서 벗어나야한다고 생각하지 않습니다."
