新技术可能揭示 宇宙诞生后不久在厚厚的氢云中形成的第一批恒星
天文学家认为，一种依靠探测微弱无线电信号的新观测技术将使他们能够看到宇宙诞生后不久在厚厚的氢云中形成的第一批恒星。在一篇新论文中介绍的这项技术，寻找一种被称为21厘米线的电磁辐射信号，这种信号是由大爆炸后最初几十万年中充满年轻宇宙的氢原子发出的。
信号非常微弱，比我们银河系中的物体发出的无线电信号弱大约十万倍。为了将信号从无线电天线检测到的所有其他噪声中分离出来，将需要复杂的数据分析。
“我们的方法联合分析了来自多个天线的数据，比同等的现有仪器覆盖了更宽的频带，”英国剑桥大学的天文学家、新论文的主要作者埃洛伊·德蕾拉·阿西多在一份声明中说。
通过测量来自氢云的辐射和它们背后的信号之间的对比，天文学家希望“看到”恒星，就好像它们是“雾中的影子”。
“在第一颗恒星形成的时候，宇宙大部分是空的，主要由氢和氦组成，”德蕾拉·阿西多在声明中说。“由于引力，元素最终聚集在一起，条件适合核聚变，这就是形成第一颗恒星的原因。但它们被所谓的中性氢云包围，这种云吸收光线非常好，所以很难直接探测或观察到云背后的光线。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜最近发布了第一批科学级图像，也在寻找宇宙中的第一道光，但使用了不同的技术。韦伯探测到红外辐射，它本质上是热。由于热量可以穿透尘埃云，韦伯也让天文学家得以窥视宇宙中最难以穿透的区域。
新的射电天文学方法是作为分析宇宙氢的射电实验(REACH)项目的一部分开发的，并建立在暗示检测到21厘米线的早期观察的基础上。然而，这些早期的测量结果无法重复，这使得科学家们认为信号可能是错误的。
“如果我们可以确认在早期实验中发现的信号确实来自第一批恒星，这将意味着巨大的影响，”德蕾拉·阿西多说。
研究人员使用多个无线电天线模拟真实观测，与早期依赖单个天线的测量相比，这提高了数据的可靠性。
新的测量将于今年晚些时候在南非的卡鲁进行。
南非斯泰伦博斯大学的射电天文学家、新论文的第一作者Dirk de Villiers在声明中说:“我们非常兴奋地看到该系统的表现，并对我们实现这一难以捉摸的探测充满信心。”
科学家们此前以宇宙微波背景的形式探测到了来自大爆炸的信号，但在宇宙早期数十万年的黑暗时代之后，宇宙中第一批恒星的出现仍然是一个缺失的部分。
这篇论文在周四(7月21日)发表。
