Сигнал возрастом 9 миллиардов лет может помочь объяснить темную энергию

Канадский радиотелескоп CHIME впервые обнаружил крайне слабое радиосвечение водородного газа из далёкой Вселенной, используя только собственные наблюдения. Это доказывает, что давно ожидаемый метод картирования далёкого космоса действительно работает. С его помощью можно проследить распределение материи в пространстве и измерить, как Вселенная расширялась со временем, что даёт мощный новый инструмент для исследования тёмной энергии. Результаты опубликованы в «Астрофизическом журнале».

Понимание тёмной энергии остаётся одной из крупнейших нерешённых проблем современной физики. Ранее исследователям CHIME приходилось сопоставлять радионаблюдения с данными галактических обзоров, которые стоят значительно дороже и в основном изучают области, достаточно горячие и плотные для звездообразования. CHIME же измеряет суммарное радиоизлучение самого водорода, что позволяет охватывать гораздо большие области космоса, заглядывать дальше в прошлое и делать это при малой доле затрат. Телескоп расположен близ Пентиктона, Британская Колумбия, и управляется Национальным исследовательским советом Канады; проект объединяет канадских исследователей. Обнаруженный сигнал исходит от водорода, когда Вселенной было около 5 млрд лет; он основан на 94 ночах наблюдений 2019 года, а команда более года проверяла, что это не ложный сигнал. Данные указывают, что примерно 2% водорода в то время находились в нейтральной атомарной форме.

Новый результат открывает окно для независимой проверки конкурирующих объяснений тёмной энергии и моделей формирования галактик. Поскольку CHIME может теперь делать измерения по своим данным, исследователи смогут собирать доказательства, поддерживающие или оспаривающие существующие теории. Телескоп уже накопил почти семь лет наблюдений, и учёные работают над тем, чтобы распространить методику дальше в космическую историю — к эпохе, когда Вселенной было всего около 3 млрд лет. Проект финансируется Канадским фондом инноваций, Национальным исследовательским советом Канады, Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям и провинциями Британская Колумбия, Онтарио и Квебек.