Микроспутник будет слушать «шепот» ранней Вселенной

Задача «CosmoCube», возглавляемая Кембриджским университетом Великобритании и с участием учёных из разных стран, предполагает отправку микроспутника размером с небольшой чемодан на лунную орбиту. С помощью обратной стороны Луны как естественного экрана планируется блокировать все электромагнитные помехи с Земли, чтобы уловить крайне слабые сигналы водорода из ранней Вселенной — 21-сантиметровую линию. Этот сигнал возник в переходный период после Большого взрыва и до того, как начались ядерные реакции и зажглись первые звёзды; до сих пор он не был обнаружен напрямую, и его изучение может раскрыть одну из величайших загадок космологии: что происходило во Вселенной до появления первых звёзд. Соответствующая статья опубликована в последнем номере журнала «Nature Astronomy».

На Земле крайне сложно обнаружить сигналы возрастом 13,5 миллиарда лет с помощью телескопов, поскольку ионосфера Земли блокирует необходимые частоты, а помехи от FM-радио, спутниковой связи и телекоммуникационного оборудования полностью заглушают эти «шёпоты Вселенной». Обратная сторона Луны предлагает почти идеальные условия экранирования: когда спутник вращается вокруг Луны, примерно 40 минут из каждых двух часов орбиты он находится на обратной стороне Луны, полностью изолируясь от земных шумов. Кроме того, «CosmoCube» будет работать в диапазоне крайне низких частот от 10 МГц до 50 МГц, что значительно ниже диапазона наземных телескопов. Обратная сторона Луны позволяет одновременно решить проблемы экранирования и полного обзора неба, становясь единственным идеальным местом для наблюдений.

По прогнозам, в течение двухлетнего периода миссии спутник проведёт в общей сложности 1000 часов наблюдений, собирая данные о последнем неисследованном периоде Вселенной, чтобы помочь понять, как Вселенная эволюционировала от тёмной пустоты до сложной структуры, которую мы видим сегодня. Кроме того, «CosmoCube» изучит существование и роль тёмной материи: в ранней Вселенной 21-сантиметровая линия водорода покажет, как тёмная материя направляла скопление водородного газа, что в конечном итоге привело к образованию первых звёзд и галактик. Миссия планируется к запуску в течение пяти лет и использует компактный и относительно недорогой спутник для обнаружения сигналов из самых глубоких и далёких периодов Вселенной, к которым в настоящее время нет доступа другими способами.