En gruppe forskere under ledelse af professor Rennan Barkana fra Tel Aviv Universitys institut for fysik og astronomi har udviklet en ny metode til at opdage stjerner, som blev født i universets barndom. Med den nye metode kan man nu finde stjerner, der ellers blev anset for at være for gamle til at kunne opdages.

Astronomerne ser længere og længere tilbage i universet mod dets fødsel ved Big Bang for omkring 14 milliarder år siden. Jo længere væk stjernerne er, desto ældre er de. De ældste stjerner er de vanskeligste at opdage. Nutidens teleskoper kan kun se galakser, der er omkring 700 millioner år gamle, og normalt kun, når de er store eller resultatet af en stor begivenhed som en stjerneeksplosion.

Rennan Barkana og hans kollegers nye metode benytter radioteleskoper til at finde radiobølger udsendt af brintatomer. I universets tidlige periode fandtes der brintatomer i massevis. De udsender stråling med en bølgelængde på omkring 21 centimeter, når de reflekterer den stråling, som blev udsendt fra de tidlige stjerner.

Ifølge professor Rennan Barkana viser målinger af disse bølgelængder et specifikt mønster på himlen, som er et tydeligt tegn på de tidlige galakser, der tilsammen havde en størrelse på en milliontedel af de nuværende galakser.

Forskelle i bevægelsen af mørkt materiale og gas fra den tidlige periode i universet påvirker dannelsen af stjerner. Den er med til at skabe et specielt variationsmønster, der gør det muligt at adskille denne tidlige stråling fra andre klare radiokilder.

Svaret ligger i gassens temperatur

Intensiteten af bølgerne er afhængig af gassens temperatur. Var gassen meget varm, var der mange stjerner, og var den kold, få stjerner. Hermed kan radioastronomerne for første gang begynde at sammensætte et groft kort over de tidlige galakser i et bestemt område af himlen, både med hensyn til fordelingen af stjerner og galakser.

Denne nye type af astronomiske undersøgelser er nu ved at begynde at tage fart. Området har fået navnet 21-centimeters kosmologi. I øjeblikket er fem internationale astronomiske grupper ved at bygge radioteleskoper til denne slags undersøgelser. Disse projekter vil primært fokusere på perioden 500 millioner år efter Big Bang, men teknikken kan også bruges til tidligere perioder.

»Vi ved en masse om det jomfruelige univers og om universet i dag, men der findes en ukendt periode, hvor der blot var varm gas, og hvor de første stjerner blev dannet. Nu kan vi begynde at udforske denne ukendte periode,« siger professor Rennan Barkana i en pressemeddelelse.

Han forventer mange overraskelser undervejs, og at resultaterne vil afsløre en mere kompliceret kosmisk virkelighed, end nutidens modeller viser.

Den nye metode er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature.

Dokumentation

Artikel på Space Daily
Pressemedelelse fra Tel Aviv University