Oko milijardu godina nakon Velikog praska, svemir je ušao u period poznat kao „epoha rejonizacije“, kada su neutralni atomi vodonika postali jonizovani pod utjecajem ultraljubičastog zračenja prvih zvijezda. Iako se mnogo zna o vreloj i gustoj fazi Velikog praska, period koji je uslijedio bio je hladniji i misteriozan.
Nakon što se svemir ohladio i proširio, uslijedilo je takozvano „kosmičko mračno doba“, koje je trajalo oko milijardu godina. Tokom tog vremena svemir je bio ispunjen neutralnim vodikom, sve dok se nisu pojavile prve zvijezde i galaksije koje su svojom svjetlošću ponovo jonizovale vodik i započele novu fazu evolucije kosmosa.
Astrofizičari, međutim, nemaju mnogo direktnih dokaza o uslovima u tom periodu. Nova studija međunarodnog tima naučnika sada pokazuje da svemir vjerovatno nije bio potpuno hladan kada je započeo prelaz iz „mračnog doba“, već da je bio znatno topliji nego što se ranije mislilo. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu The Astrophysical Journal.
Svemir je bio topliji prije nastanka prvih zvijezda
„Kako se svemir razvijao, gas između galaksija širio se i hladio, pa bismo očekivali da bude veoma hladan“, objašnjava autorka studije, Ketrin Trott sa Univerziteta Curtin. „Naša mjerenja pokazuju da je ipak bio djelimično zagrijan, što isključuje mogućnost da je epoha rejonizacije počela iz potpuno hladnog stanja.“
Da bi došli do ovih podataka, naučnici su koristili teleskop Murchison Widefield Array u Zapadnoj Australiji, koji radi u opsegu frekvencija od 70 do 300 MHz i posebno je dizajniran za detekciju zračenja neutralnog vodika iz tog drevnog perioda. Istraživači su morali da uklone „kosmičku buku“: signale zvijezda, galaksija i Zemljine atmosfere, kako bi izdvojili traženi signal.
Analizom deset godina prikupljenih podataka, tim je otkrio da bi u slučaju hladnog svemira trebalo da postoji prepoznatljiv signal, ali ga nije bilo. To ukazuje da su rani izvori, poput rendgenskog zračenja iz prvih crnih rupa i ostataka zvijezda, već počeli da zagrijavaju svemir oko 800 miliona godina nakon Velikog praska.
„Signal je sigurno prisutan, samo je duboko zakopan u podacima“, dodala je Ridima Nunhoki, koautorka studije. „Potrebna su još preciznija i čišća mjerenja da bismo ga u potpunosti otkrili.“