advertisement

Pagtuon sa Unang Uniberso: Eksperimento sa REACH aron makit-an ang idlas nga 21-cm nga linya gikan sa Cosmic Hydrogen 

Pag-obserbar sa 26 cm radyo signal, naporma tungod sa hyperfine transisyon sa cosmic hydrogen nagtanyag sa usa ka alternatibo nga himan sa pagtuon sa sayo uniberso. Sama sa neyutral nga panahon sa bata uniberso kung wala’y suga nga gipagawas, ang 26 cm nga linya tingali mga bintana ra. Apan, kini nga mga redshifted radyo mga signal nga gipagawas sa cosmic hydrogen sa sayong bahin uniberso hilabihan ka huyang ug idlas hangtod karon. Sa 2018, ang eksperimento sa EDGE nagreport sa pagkakita sa 26 cm nga mga signal apan ang mga nahibal-an dili makumpirma nga independente. Ang panguna nga isyu mao ang sistematikong instrumento ug kontaminasyon sa ubang mga signal gikan sa langit. Ang REACH nga Eksperimento mao ang paggamit sa talagsaon nga pamaagi aron mabuntog ang bottleneck. Gilauman nga kini nga grupo sa panukiduki kasaligan nga makamatikod sa kini nga mga idlas nga signal sa umaabot nga umaabot. Kung malampuson, ang REACH Experiment mahimong magdala sa '26 cm radio astronomy' sa unahan sa pagtuon sa sayo nga uniberso ug tabangi kami pag-ayo sa pagbutyag sa mga misteryo sa sayo uniberso. 

Kon bahin sa pagtuon sa sayo nga uniberso, ngalan sa bag-o lang gilusad James Webb Space Telescope (JWST) mutungha sa atong hunahuna. JWST, usa ka manununod sa hilabihan nga malampuson Hubble teleskopyo, usa ka luna-base, infrared nga obserbatoryo nga nasangkapan aron makuha ang optical/infrared nga mga signal gikan sa unang mga bituon ug mga galaksiya nga naporma sa Uniberso wala madugay human sa Big Bang1. Apan, JWST adunay pipila ka mga limitasyon kutob sa pagkuha sa mga signal gikan sa neyutral nga panahon sa sayo nga uniberso nabalaka.  

Talaan: Mga panahon sa kasaysayan sa uniberso sukad sa Big Bang  

(Source: Philosophy of Cosmology – 21 cm background. Anaa sa http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/images/21-cm-background.jpg)  

Moabot sa 380k ka tuig human sa big bang, ang uniberso napuno sa ionised gas ug bug-os nga opaque. Tali sa 380k - 400 milyon ka tuig, ang uniberso nahimong neyutral ug transparent. Ang panahon sa reionization nagsugod human niini nga hugna sugod sa 400 milyon human sa big bang.  

Atol sa neyutral nga panahon sa sayo uniberso, kung ang uniberso napuno sa neyutral nga mga gas ug transparent, walay optical signal nga gipagawas (busa gitawag nga dark age). Ang unionized nga materyal dili mobuga ug kahayag. Naghatag kini usa ka hagit sa pagtuon sa sayo Uniberso neyutral nga panahon. Bisan pa, ang radiation sa microwave nga 21 cm wavelength (katumbas sa 1420 MHz) nga gibuga sa bugnaw, neutral nga cosmic hydrogen sa panahon niini nga panahon isip resulta sa hyperfine transition (gikan sa parallel spin ngadto sa mas lig-on nga anti-parallel spin) nagtanyag og mga oportunidad sa mga tigdukiduki. Kining 21 cm nga microwave radiation mahimong redshift sa pag-abot sa Yuta ug maobserbahan sa 200MHz ngadto sa 10 MHz frequency isip mga radio wave.2,3.  

21 cm radio astronomy: Ang obserbasyon sa 21-sentimetro nga cosmic hydrogen signal nagtanyag og alternatibong pamaagi sa pagtuon sa sayo uniberso ilabina sa neyutral nga yugto sa panahon nga walay bisan unsang kahayag nga gipagawas. Makapahibalo usab kini kanato mahitungod sa bag-ong pisika sama sa pag-apod-apod sa butang sa paglabay sa panahon, dark energy, dark matter, neutrino masa, ug inflation.2.  

Bisan pa, ang 21-cm nga mga signal nga gipagawas sa cosmic hydrogen sa sayo pa uniberso ang yugto dili masabtan. Gilauman nga kini hilabihan ka huyang (mga usa ka gatos ka libo ka pilo nga mas huyang kay sa ubang mga signal sa radyo nga naggikan usab sa langit). Ingon usa ka sangputanan, kini nga pamaagi labi pa sa pagkabata.  

Kaniadtong 2018, ang mga tigdukiduki nagtaho nga nakit-an ang ingon nga signal sa radyo sa frequency nga 78 MHz kansang profile sa kadaghanan nahiuyon sa mga gilauman alang sa 21-sentimetro nga signal nga gipagawas sa primordial cosmic hydrogen.4. Apan kini nga pagkakita sa una nga 21-cm nga signal sa radyo dili makumpirma nga independente busa ang kasaligan sa eksperimento dili maestablisar hangtod karon. Ang panguna nga isyu daw kontaminasyon sa mga signal sa radyo sa atubangan.  

Ang pinakabag-o nga milestone mao ang report sa Radio Experiment for the Analysis of Cosmic Hydrogen (REACH) sa 21 July 2022. Ang REACH mogamit ug nobela nga experimental approach para mahibaw-an kining mga huyang nga idlas nga cosmic radio signals busa nagtanyag ug bag-ong paglaom para sa kumpirmasyon sa 21-centimeter cosmic signals.  

Ang Eksperimento sa Radyo alang sa Pag-analisa sa Cosmic Hydrogen (REACH) usa ka eksperimento nga gi-average sa langit nga 21-cm. Kini nagtumong sa pagpauswag sa mga obserbasyon pinaagi sa pagdumala sa mga isyu nga giatubang sa mga instrumento nga may kalabutan sa nahabilin nga sistematikong mga signal sa datos. Gipunting niini ang pag-ila ug hiniusang pagpatin-aw sa mga sistematiko kauban ang mga foreground ug ang signal sa kosmolohiya gamit ang mga estadistika sa Bayesian. Ang eksperimento naglakip sa dungan nga mga obserbasyon sa duha ka lain-laing mga antenna, usa ka ultra-wideband nga sistema (redshift range mga 7.5 ngadto sa 28) ug usa ka receiver calibrator base sa in-field measurements.  

Kini nga pag-uswag hinungdanon tungod sa potensyal niini nga mahimong usa sa labing kaayo nga mga himan (ug epektibo usab ang gasto vis-a-vis luna-based obserbatoryo sama sa james webb) alang sa pagtuon sa sayo uniberso ingon man usab ang posibilidad sa pagsugod sa bag-ong sukaranang pisika.  

*** 

mga pakisayran:  

  1. Prasad U., 2021. James Webb Space Telescope (JWST): Ang Unang Space Observatory nga Gipahinungod sa Pagtuon sa Sayong Uniberso. Scientific nga European. Gi-post 6 Nobyembre 2021. Anaa sa https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/
  1. Pritchard JA ug Loeb A., 2012. 21 cm cosmology sa ika-21 nga siglo. Mga Report sa Pag-uswag sa Physics 75 086901. Anaa sa https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/75/8/086901. Preprint sa arXiv anaa sa https://arxiv.org/abs/1109.6012  pdf nga bersyon  https://arxiv.org/pdf/1109.6012.pdf 
  1. Unibersidad sa Oxford. Pilosopiya sa Cosmology - 21 cm nga background. Anaa sa http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/21cm-background.html 
  1. Bowman, J., Rogers, A., Monsalve, R. et al. Usa ka profile sa pagsuyup nga nakasentro sa 78 megahertz sa sky-averaged spectrum. Kinaiyahan 555, 67–70 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25792 
  1. de Lera Acedo, E., de Villiers, DIL, Razavi-Ghods, N. et al. Ang REACH radiometer para sa pag-ila sa 21-cm nga hydrogen signal gikan sa redshift z ≈ 7.5–28. Nat Astron (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01709-9  
  1. Eloy de Lera Acedo 2022. Pagpadayag sa mga misteryo sa bata nga Uniberso gamit ang REACH radiometer. Anaa online sa  https://astronomycommunity.nature.com/posts/u 

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journalist sa siyensya | Founder editor, Scientific European nga magasin

Subscribe sa atong newsletter

Aron ma-update sa tanan nga labing bag-ong balita, mga tanyag ug espesyal nga mga anunsyo.

Labing kabantog nga Mga Artikulo

Pagkonsumo sa Labing Naproseso nga Pagkaon ug Panglawas: Bag-ong mga Ebidensya gikan sa Pagpanukiduki

Duha ka mga pagtuon ang naghatag mga ebidensya nga nag-uban sa taas nga pagkonsumo sa ...

JN.1 sub-variant: Ang Dugang nga Publiko nga Panglawas sa Panglawas Ubos sa Global Level

JN.1 sub-variant kansang pinakaunang dokumentado nga sample gitaho niadtong 25...

2-Deoxy-D-Glucose(2-DG): Usa ka Potensyal nga Haom nga anti-COVID-19 nga tambal

Ang 2-Deoxy-D-Glucose(2-DG), usa ka analogue sa glucose nga nagpugong sa glycolysis, bag-o lang...
- Advertisement -
92,833fansSama sa
47,301mga sumusunodSunda
1,772mga sumusunodSunda
30subscriberssubscribe