Zinātnieki ieguvuši jaunu rīku, lai kartētu Visuma mīklaino paātrināto izplešanos. Kanādas ūdeņraža intensitātes kartēšanas eksperiments jeb CHIME pirmo reizi pierādījis, ka spēj pētīt senā Visuma ūdeņraža gāzes izplatību, neizmantojot citu teleskopu novērojumus.

Pētījuma rezultātu pārbaude ilga septiņus gadus, taču ieguvums varētu būt nozīmīgs. Jaunā pētījuma autori, kuru darbs 28. septembrī publicēts žurnālā The Astrophysical Journal, norāda, ka CHIME varētu piedāvāt zinātniekiem izmaksu ziņā efektīvu veidu, kā pētīt tumšo enerģiju. Tā ir joprojām slikti izprasta parādība, kas izraisa Visuma izplešanos ar pieaugošu ātrumu.

“Ūdeņradis ir visizplatītākais elements Visumā un izejmateriāls, no kura veidojas zvaigznes,” paziņojumā sacīja pētījuma līdzautors Arnabs Čakrabortijs, Toronto Universitātes pēcdoktorants. “Tā vājais radioizstarojums darbojas kā kosmisks marķieris, atklājot, kā matērija ir izplatīta telpā.”

CHIME neatkarīgais mērījums

CHIME ir radioteleskopu komplekss, kas galvenokārt atrodas netālu no Pentiktonas Britu Kolumbijā un katru dienu kartē visas ziemeļu debesis. Līdz šim teleskopam savi novērojumi bija jāapstiprina ar citu teleskopu datiem — tas bija dārgs un laikietilpīgs process.

Tāpēc bija svarīgi, lai CHIME senā Visuma ūdeņradi varētu izpētīt ar saviem datiem, nodrošinot neatkarīgu mērījumu, kas nav atkarīgs no citām observatorijām. Jaunais pētījums, kura izstrāde ilga gandrīz desmit gadus, balstās uz 94 novērojumu naktīm 2019. gadā. Pirms publikācijas iegūtie dati tika rūpīgi pārbaudīti atkārtoti.

Teleskops spēj uztvert radio signālus no laika līdz pat trim miljardiem gadu pēc Lielā sprādziena, kad Visums bija tikai neliela daļa no tā pašreizējā vecuma.

“Mēs ļoti rūpīgi pārliecinājāmies, ka tas nav viltus signāls,” sacīja Čakrabortijs. “Pēc visiem testiem signāls saglabājās. Tas deva mums pārliecību, ka redzam īstu ūdeņradi no tālā Visuma.”

Ko atklāj ūdeņraža kartēšana

Žurnālā The Astrophysical Journal publicēts arī pavadošs pētījums, kurā sniegta papildu informācija par ūdeņraža atrašanās vietām Visumā. Tajā secināts, ka aptuveni 2% ūdeņraža ir “neitrāli atomārs” — tā atomos ir viens protons un viens elektrons, tādēļ tiem nav kopēja elektriskā lādiņa.

Šis īpatsvars ir “kopumā saderīgs” ar citu teleskopu veiktajiem mērījumiem, paziņojumā norādīja Šabirs Šaihs, Arizonas štata Universitātes Zemes un kosmosa izpētes skolas pēcdoktorants un abu pētījumu līdzautors.

Šīs izplatītās gāzes sadalījuma kartēšana varētu atklāt jaunas norādes par Visuma izplešanos dažādos kosmiskās vēstures posmos. Turpmākajos pētījumos komanda plāno analizēt vēl septiņus CHIME novērojumu gadus, lai iegūtu plašāku informāciju par ūdeņradi senajā Visumā.