科学

第一颗星:如何打破黑暗时代的黑暗

消息分类:天文学 , 宇宙学 , 黑色物质

刺穿ténèbres des âges sombres, 各种M.éthodes sont envisagées depuis quelques années, basées sur la raie à 21 cm de l'hydrogè出生。我们可以这个玛尼ère 遵守性质的变化é黑能量,特别是 第一个训练ères é画布。可以来模拟être de préciser les caracté无线电辐射é把这些第一颗星的诞生放在诞生 所以所在地和法çon de chercher.

Jan Oort Astrophysicist,使用射线在21厘米的氢气中使用光线的先驱。 ©Jan Oort.

大约380,000年后ès la naissance de l'宇宙 可观察但不是instantanément, les 原子 se sont forméS,没有什么反对旅行 光子 论宇宙距离。它的'époque dite de la 重组,那个O.ù a été émis le fameux 化石辐射 avec son 光谱黑色的身体 presque parfait.

数亿个安é后来,宇宙复兴结束了 âges sombres。培训 保密ères étoiles 和第一个 标准 émettaient alors 足够的辐射使宇宙在光学场中更加暗。最重要的是水湿ène 中立组分主要是 伴侣ère 重桥宇宙开始çait à se ré在第一个辐射的影响下电离ères étoiles记录磁盘étion的 quasars. 

但在这几亿安ées qu'ont duré les â黑暗的格子,很多东西都有dû发生我们想知道ître. Ainsi, même si l'énergie noire 没有统治accumélé宇宙扩张的比例它可能没有表现得很简单 宇宙常数更确切地说ôt que ses é随时变化仍然存在été足够强大être facilement détectées. Si tel é是这种情况,这些变化可以ê聊天 身体的 au-delà du 摩擦èle standard,喜欢 超级盛名é 或者 théorie des cordes.

D.é给出了朝向宇宙物体的红色的光谱校准é par une quantité notée z,红移。它的价值是给出的ée par une fonction dépendant de l'âGE,因此距离,对象相关à la Voie lactée. Plus ce décalage est élevé,我们的距离越多é观察到的对象é, en géné一个星系是重要的。这é我的上面用d追踪可观察宇宙的历史écalage spectral en é在横坐标的对数表示。在宇宙重组之前,380,000年后èS大爆炸,可观察的宇宙是热等离子体。在此期间âges sombres, la matiè重新成为原子的形式和诞生的中立é帆布和星系dé最后ré部分电离宇宙。© NAOJ

可能性é de trouver des signatures de 第一个训练ères é画布不太少于spé休闲睡衣,但我们击倒所有même à de sérieuses difficultés.

首先,D的事实是Dé训练的目标étoiles sont par dé光线完成。然后是 lumi.ère 我们今天到了époque a subi un décalage important 红色,它削弱了它并将其放在可见光谱之外。一个例子:训练时é帆布在星系中é非常重要,可观察到的宇宙était déjà âgé大约4亿年ées,这意味着我们必须上诉 à卫星喜欢 Spitzer. pour commencer à voir le 红外漫射背景 en résultant.

宇宙与光线à 21 cm de l'hydrogène

如果我们想看和了解événements s'étant déroulés au moment de 第一个训练ère é画布,你必须至少回去直到à 200 millions d'années après le 大爆炸。我们很 confronté à un dé光谱校准更加重要。在jargon的 物理学家 对于星系,它是z = 20à当前观测的电力极限,它是Z = 7.2,如示例所证明的 星系 SXDF-NB1006-2.

具有r的模拟évélé这种强度波动é来自第一个产生的辐射背景ères é小裂缝中的Canvases在空间上比我们想到了Mati的运动之间的对比è黑色和马蒂è重新分子,180万安ées après le Big Bang. L'échelle de températures à右边是Milkeclvins。© Rennan Barkana

随着可观察的宇宙含有很多液体ène neutre à Z=20, l'idé最自然的是要寻找à dé使着名产生的辐射 射线à 21 cm de l'hydrogè出生。但目前的星系,尤其是 不起作用ée,还含有水合ène atomique neutre qui va rayonner copieusement et masquer le signal de 第一个训练ères étoiles.

这就是我们可以相信的东西ï但是,如果一个人相信一篇文章,那么规避障碍的方法 自然 dû à un groupe d'天体物理学家 和宇宙学家(其中 Rennan Barkana)他们暴露了类似的结论à那些可以在另一个文章中找到的那些可用à la lecture sur arxiv.

基于计算和 num仿真ériques,研究人员到了és à比如mati的结论ère baryonique et la 伴侣ère noire,崩溃形成第一个è星系和他们étoiles, ne se déplaçaient pas à des 速度 与我们想象的一样。 IL en R.é宽ré可观察宇宙约2亿安ées après sa naissance possé高浓度的小植物,而其他缺失。辐射底部 收音机 issu de l'hydrogène neutre à cette pé因此,宇宙历史的rioode必须拥有éder de larges réGOONS比平均水平更温暖或较小。

这些波动必须能够être observé在下辐射背景上è不要来自Galaxies APRès la fin des â黑暗的陀螺和一支乐队 fréquence 我们可以估计à从模拟。

même faç可以减去抵押品赎回权 化石辐射 不再离开辐射émis lors de la réionisation因此可以提取相应的宇宙学背景组件à ces fluctuations. S'il reste trè很难有一个强度的卡é这个无线电背景的第一个âges des é画布,所以它不会是mê对于该底部的波动是可观察到的。

一个重要的 分être 观察 宇宙学 à21厘米可能在等我们。

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