El nuevo telescopio de alambre de pollo encontrará burbujas del Big Bang, dicen los científicos

La galaxia de la Vía Láctea en el cielo nocturno sobre la matriz HERA. El telescopio solo puede ... [+] observar entre abril y septiembre, cuando la Vía Láctea está debajo del horizonte, porque la galaxia produce mucho ruido de radio que interfiere con la detección de la débil radiación de la Época de Reionización. La matriz se encuentra en una región silenciosa donde las radios, los teléfonos celulares e incluso los automóviles a gasolina están prohibidos.

Al principio, hace unos 13.800 millones de años, se produjo el "Big Bang", pero ¿luego qué? Aproximadamente 200 millones de años después, en medio de los escombros, las estrellas se fusionaron. Luego galaxias enanas. Su luz calentó el medio intergaláctico y surgió el universo tal como lo conocemos.

Ese momento en que las estrellas se encienden por primera vez se llama "amanecer cósmico", un período único en la historia del universo sobre el que los astrónomos están desesperados por aprender más. ¿Cómo eran estas estrellas y galaxias pequeñas de "población 1"?

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) se ha acercado a una respuesta, fotografiando una galaxia que existió cuando el universo tenía aproximadamente 325 millones de años. Impresionante, pero no lo suficientemente cerca.

¿Podría el radiotelescopio más sensible del mundo hacer algo mejor y volver a ver este "amanecer cósmico", a pesar de estar hecho en gran parte de alambre de gallinero?

Posiblemente, porque el Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA), una red de 350 radiotelescopios en el desierto de Karoo en Sudáfrica, acaba de duplicar su sensibilidad. La radioastronomía es el estudio del cielo en radiofrecuencias, una forma de radiación electromagnética al igual que la luz visible. Los conjuntos como el HERA están dispuestos en la superficie de la Tierra para amplificar las señales de radio débiles.

No importa que los nuevos detectores de HERA estén hechos de alambre gallinero, tubería de PVC y postes telefónicos. "A una longitud de onda de dos metros, una malla de alambre de pollo es un espejo", dijo Dillon. "Todas las cosas sofisticadas están en el backend de la supercomputadora".

Publicado en línea y aceptado por The Astrophysical Letters para su futura publicación, el artículo del equipo de HERA describe cómo han mejorado la sensibilidad de la matriz en un factor de 2,1 para la luz emitida unos 650 millones de años y de 2,6 para la radiación emitida unos 450 millones de años después de la Big Bang.

Tienen la intención de utilizar esa nueva sensibilidad a finales de este año para construir un mapa 3D de las burbujas de hidrógeno ionizado y neutro a medida que evolucionaron desde hace unos 200 millones de años hasta alrededor de mil millones de años después del Big Bang.

El conjunto de época de hidrógeno de reionización (HERA) consta de 350 platos apuntando hacia arriba para detectar... [+] emisiones de 21 centímetros del universo primitivo. Está ubicado en una región tranquila de radio del árido Karoo en Sudáfrica.

"Un mapa en 3D de la mayor parte de la materia luminosa del universo es el objetivo para los próximos 50 años o más", dijo Joshua Dillon, científico investigador del Departamento de Astronomía de la Universidad de California en Berkeley y autor principal del artículo. "Esto se está moviendo hacia una técnica potencialmente revolucionaria en cosmología".

Los científicos intentarán separar las "edades oscuras cósmicas" del "amanecer cósmico", sacando burbujas de hidrógeno ionizado dentro del hidrógeno frío del universo primitivo.

Los primeros resultados son buenos. El trabajo con HERA hasta ahora sugiere que las primeras estrellas y galaxias pueden haber compuesto principalmente hidrógeno y helio, a diferencia de los diversos elementos que tienen después de este período. Sin embargo, eso se basa en gran medida en el hecho de que el equipo no ha detectado la señal que están buscando.

"Eso tiene sentido porque estamos hablando de un período de tiempo en el universo antes de que se formaran la mayoría de los otros elementos", dijo Dillon.

La búsqueda de las burbujas ionizadas más importantes significará que HERA buscará una longitud de onda de luz que el hidrógeno neutral absorba y emita, pero el hidrógeno ionizado no. Se llama la línea de 21 centímetros, una frecuencia de 1420 megahercios, y la expansión del universo significa que es 10 veces más larga (alrededor de 2 m/6 pies). Entonces, con 14 metros de ancho, las antenas de HERA deberían poder recolectar y enfocar esta radiación en los detectores.

El resultado sería una imagen del universo como un niño.

Te deseo cielos despejados y ojos muy abiertos.