Древний водород раскрывает историю расширения Вселенной: телескоп CHIME впервые обошёлся без карт галактик

Космический телескоп впервые получил сигнал древнего водорода только по собственным данным — без сверки с другими обсерваториями. Канадский радиотелескоп CHIME зафиксировал слабое излучение нейтрального водорода от Вселенной, которой тогда было около 5 млрд лет, и показал новый способ изучать её ускоренное расширение и природу тёмной энергии.

Речь идёт о так называемом 21-см сигнале водорода. CHIME измерил его за 94 ночи наблюдений в 2019 году, а значимость обнаружения составила около 12,4σ. Ранее телескопу приходилось сопоставлять собственные данные с картами галактик, полученными другими инструментами. Теперь распределение водорода удалось восстановить независимо, что особенно важно для проверки космологических моделей.

Преимущество метода в масштабе наблюдений. CHIME не пытается рассмотреть отдельные галактики, а измеряет суммарное слабое радиоизлучение огромных объёмов водорода. По данным сопутствующего исследования, около 2% водорода в рассматриваемую эпоху находилось в нейтральной атомной форме. Карта его распределения позволяет проследить, как менялась структура Вселенной и её расширение со временем.

Получить сигнал оказалось сложнее, чем кажется: исследователям пришлось отделять его от радиоисточников, фонового излучения и помех самого оборудования, а затем больше года проверять результат. При этом использована лишь небольшая часть архива CHIME — у команды накоплено почти семь лет наблюдений. Следующий этап позволит заглянуть ещё дальше в прошлое, когда Вселенной было около 3 млрд лет, и получить дополнительные данные для изучения тёмной энергии.

Источник: livescience