研究人员表示可以使用月球上的射电望远镜来确定宇宙的历史和内容
特拉维夫大学的一项研究首次预测了基于月球的无线电波探测可以获得的突破性结果。该研究的结果表明,测量到的无线电信号可用于标准宇宙学模型的新颖测试,以确定宇宙的组成以及中微子粒子的重量,并可能帮助科学家获得解开这个谜团的另一条线索暗物质。
这项研究由 Rennan Barkana 教授的研究小组领导,其中包括博士后 Rajesh Mondal 博士。他们的新颖结论已发表在《自然天文学》上。
研究人员指出,可以通过检测当时充满宇宙的氢气发出的无线电波来研究宇宙黑暗时代(第一批恒星形成之前的时期)。
虽然每辆汽车都有可以探测无线电波的天线,但来自早期宇宙的特定电波被地球大气层阻挡。它们只能在太空中进行研究,特别是月球,月球提供了一个不受大气层或无线电通信干扰的稳定环境。
当然,在月球上安装望远镜并不是一件简单的事情,但我们目睹了一场国际太空竞赛,许多国家试图用太空探测器重返月球 a> 以及最终的宇航员。美国、欧洲、中国和印度的航天机构正在为月球开发寻找有价值的科学目标,这项新研究凸显了探测宇宙黑暗时代无线电波的前景。
巴卡纳教授解释说,“美国宇航局的新詹姆斯韦伯太空望远镜最近发现了遥远的星系,我们从宇宙黎明(大爆炸后约 3 亿年)接收到这些星系的光。我们的新研究研究了一个更早、更神秘的时代:宇宙黑暗时代,距大爆炸仅 5000 万年。早期宇宙的情况与今天有很大不同。”
“这项新研究将当前的宇宙历史知识与无线电观测的各种选择结合起来,以揭示可以发现的东西。具体来说,我们计算了无线电波的强度,该强度由不同时间氢气的密度和温度决定,然后展示了如何将信号进行分析,以便从中提取所需的结果。”
研究人员评估,这些发现可能对于科学理解我们的宇宙历史非常重要,因此可以使用单个月球天线来测试宇宙学的标准模型,看看它是否可以解释宇宙黑暗时代,或者是否存在例如,宇宙膨胀中的意外扰动将指向新的发现。
此外,利用由射电天线阵列组成的射电望远镜,可以准确确定宇宙的成分(特别是其中氢和氦的含量)。氢是宇宙中普通物质的原始形式,它形成了恒星、行星,最终形成了我们自己。
精确测定氦气的含量也非常重要,因为它将探索远古时期,即大爆炸后大约一分钟,当时整个宇宙本质上是一个巨大的核反应堆,氦气就形成了。通过更大的月球天线阵列,还可以测量宇宙中微子的重量。
这些是在各种核反应中释放出的微小粒子;它们的重量是发展物理学超越已建立的粒子物理学标准模型的关键未知参数。
教授。巴卡纳总结道:“当科学家打开新的观察窗口时,通常会产生令人惊讶的发现。通过月球观测,有可能发现暗物质的各种性质,我们知道这种神秘物质构成了宇宙中的大部分物质,但我们对其性质和性质知之甚少。显然,宇宙黑暗时代注定会给宇宙带来新的曙光宇宙。”
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