(画像: レンザティック、Pixabay.com)
ペンティクトンの上の丘にある電波望遠鏡は、80億年前の宇宙の水素の分布がどのようなものであったかを発見しました。
この発見は、当時の暗黒エネルギーの強さを測定するのに役立つため、重要です。暗黒エネルギーの暗黒の秘密は不明です。宇宙を爆発させる原因は何ですか?爆弾のように爆発するだけではなく、加速しながら進みます。暗黒エネルギーのせいで、宇宙はますます速く飛び散っています。
80億年前の水素はどうやって見つけられるのでしょうか？それは簡単ではありません。
CHIME と呼ばれる電波望遠鏡は 2017 年に建設されました。水素信号を発見する前に、他のあらゆる種類の物体を発見しました。この装置は、パルサー (高速で回転する恒星の死体) や高速無線バースト (短時間だが強力な無線エネルギーの爆発) などの他の無線源を定期的に検出しました。
しかし、古代の水素からの信号はとらえどころのないままでした。それは、私たちの天の川が非常に騒がしいからです。このノイズは、背景のかすかな水素信号よりも 10,000 倍強いです。
前回この天文台についてレポートしたのは2月でした。これは古代の水素が発見される前のことでした。天文台による高速電波バーストの発見はニュースになった。
当時、私は電波天文台でマイケル・ルーペン博士と話をしました。ルーペン博士は、高速無線バーストをより良く検出するために新しいパラボラアンテナを設置していると語った。
彼は、私たちの銀河系からのノイズだけでなく、オカナガンでの電子機器の使用の増加によって、繊細な無線信号を見つけるのがどれほど難しいかを私に語った。敷地上空を飛ぶジェット機でさえ、谷からの騒音を反射するだろう。
オリジナルの CHIME 望遠鏡の構成は皿ではなく、それぞれ 100 メートルの巨大なトラフ型アンテナが 4 つ並んだものでした。
作業開始から 9 年が経過し、このプロジェクトはこの目標を達成しました。
「これは CHIME が行うために設計された測定です」とブリティッシュ コロンビア大学のマーク ハルパーン教授は言います。
CHIME が構築される前の 2014 年に古代の水素について書いて以来、私は古代の水素をどのように検出できるかについて強い興味を持ってきました。
水素は最も単純な元素であり、陽子原子核と周回電子から構成されます。電子のスピンは陽子と同じ方向になることも、逆方向になることもあります。
スピンが同じである場合、水素のエネルギー準位はわずかに大きくなります。それが検出の鍵です。
水素が冷えると、電子はスピンを逆に反転します。エネルギーの損失は特定の周波数の信号として放出されます。
失われたエネルギーは、燃えるときに熱を放出するキャンプファイヤーのようなものだと考えてください。
しかし、さまざまな周波数でエネルギーを放出するキャンプファイヤーとは異なり、水素のエネルギー放出は非常に特異的で、波長 21 センチメートルに相当する 1,420 メガヘルツです。
暗黒エネルギーによる宇宙の膨張により、この信号が歪みます。
宇宙は急速に膨張しているため、波が引き伸ばされて、赤方偏移と呼ばれるものが生じます。
80億年前から水素信号がここに届くまでに、その長さは31センチメートルになっています。それが CHIME が見つけた信号です。
ペンティクトン近くの電波望遠鏡は、オリジナルの CHIME トラフとディッシュ構造の両方で、今後も私たちに情報と驚きを与えてくれるでしょう。
David Charbonneau は、元 TRU 電子機器インストラクターで、次のブログを主催しています。
