Radioteleskop na Księżycu pomoże zbadać tajemnice Wszechświata

Astronomowie od lat próbują zgłębić tajemnice Wszechświata. Najnowsze badanie sugeruje, że radioteleskop umieszczony na Księżycu mógłby pomóc w tym arcytrudnym zadaniu.

Radioteleskop na Księżycu

.W badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie w Tel Awiwie po raz pierwszy przewidziano przełomowe wyniki, które można uzyskać dzięki wykrywaniu fal radiowych na Księżycu. Wyniki pokazują, że zmierzone sygnały radiowe mogą być wykorzystane do nowatorskiego testu standardowego modelu kosmologicznego w celu określenia składu wszechświata, a także masy cząstek neutrin i być może pomogą naukowcom uzyskać kolejną wskazówkę dotyczącą tajemnicy ciemnej materii.

Badanie zostało przeprowadzone przez grupę badawczą prof. Rennana Barkany i dr Rajesha Mondala. Ich nowatorskie wnioski zostały opublikowane w magazynie Nature Astronomy.

Naukowcy zauważają, że kosmiczne wieki ciemne (okres tuż przed uformowaniem się pierwszych gwiazd) można badać poprzez wykrywanie fal radiowych emitowanych przez gaz wodorowy, który wypełniał Wszechświat w tym czasie.

„Nowe badanie łączy obecną wiedzę na temat historii kosmosu z różnymi opcjami obserwacji radiowych w celu ujawnienia tego, co można jeszcze odkryć. W szczególności obliczyliśmy intensywność fal radiowych określoną przez gęstość i temperaturę gazu wodorowego w różnych okresach, a następnie pokazaliśmy, w jaki sposób można analizować sygnały, aby uzyskać z nich pożądane wyniki” – mówią astronomowie.

Tajemnice Wszechświata

.Naukowcy oceniają, że odkrycie może być bardzo istotne dla naukowego zrozumienia naszej kosmicznej historii, tak aby za pomocą pojedynczej anteny księżycowej można było przetestować standardowy model kosmologii, aby sprawdzić, czy może on wyjaśnić kosmiczne ciemne wieki, czy też zamiast tego wystąpiło na przykład nieoczekiwane zakłócenie w ekspansji Wszechświata, które wskazywałoby na nowe odkrycie.

Radioteleskop składający się z szeregu anten radiowych może posłużyć do dokładnego określenia składu Wszechświata (w szczególności ilość wodoru i helu). Wodór jest pierwotną formą zwykłej materii, z której powstały gwiazdy, planety i ostatecznie my sami.

Precyzyjne określenie ilości helu ma również ogromne znaczenie, ponieważ pozwoliłoby zbadać starożytny okres, około minuty po Wielkim Wybuchu, w którym hel powstał, gdy cały wszechświat był zasadniczo gigantycznym reaktorem jądrowym. Dzięki jeszcze większemu układowi anten księżycowych możliwe będzie również zmierzenie masy kosmicznych neutrin.

Są to maleńkie cząstki emitowane w różnych reakcjach jądrowych; ich masa jest krytycznym nieznanym parametrem w rozwoju fizyki poza ustalonym standardowym modelem fizyki cząstek elementarnych.

„Kiedy naukowcy otwierają nowe okno obserwacyjne, zwykle dochodzi do zaskakujących odkryć. Dzięki obserwacjom Księżyca możliwe może być odkrycie różnych właściwości ciemnej materii, tajemniczej substancji, o której wiemy, że stanowi większość materii we wszechświecie, ale nie wiemy zbyt wiele o jej naturze i właściwościach. Najwyraźniej kosmiczne wieki ciemne mają rzucić nowe światło na wszechświat” podsumowuje prof. Barkana.

Teleskop Webba

.Zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Piotr ORLEAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

„Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście „Kosmos coraz bliżej, także z Polakami„.

Oprac. EG