Het jonge heelal was eerder warm dan koud

3 oktober 2025 kuuke 39 weergaves heelal, jonge heelal, murchison Widefield Array, radiosignaal, tijdperk van reïonisatie

Met behulp van de Murchison Widefield Array-telescoop zoeken astronomen naar het ongrijpbare tijdperk van reïonisatie, een periode vroeg in de geschiedenis van het heelal die theoretisch wordt voorspeld, maar nog niet is waargenomen met radiotelescopen. Het tijdperk markeert het einde van de kosmische donkere middeleeuwen, ongeveer een miljard jaar na de Oerknal, toen het gas tussen sterrenstelsels van ondoorzichtig naar transparant veranderde, waardoor licht van de eerste sterren en sterrenstelsels door het heelal kon reizen.

Een klein deel van de hemel, waargenomen in radiogolven door de Murchison Widefield Array. Afbeelding: Nunhokee et al. / ICRAR / Curtin University.

Het onderzoek werd in twee fasen uitgevoerd. Tijdens het eerste onderzoek verkregen de onderzoekers het eerste bewijs van opwarming van het intergalactische medium, het gas tussen sterrenstelsels, 800 miljoen na de Oerknal.

Om deze vroege periode van het heelal te bestuderen moesten de onderzoekers het zwakke signaal uit het tijdperk van de reïonisatie isoleren en alle andere bronnen van radiogolven in het heelal identificeren en uit hun waarnemingen verwijderen.

Dit omvat emissies van nabijgelegen sterren en sterrenstelsels, interferentie van de aardatmosfeer en zelfs ruis die door de telescoop zelf wordt gegenereerd.

Pas na zorgvuldige aftrek van deze ‘voorgrondsignalen’ zullen de resterende gegevens signalen uit het tijdperk van de reïonisatie onthullen.

Op basis van dit onderzoek werden er methoden ontwikkeld om de voorgrondvervuiling aan te pakken en de ongewenste signalen af te trekken, maar ook om de telescoop beter te begrijpen en een zuiver signaal te genereren.

De onderzoekers hebben ook ongeveer 10 jaar aan MWA-data kunnen integreren om de hemel lager waar te kunnen nemen dan ooit tevoren.

Dat is de andere reden waarom de astronomen dichter dan ooit bij het detecteren van het signaal zijn gekomen.

Volgens de onderzoekers hebbend e kwaliteit en de kwantiteit van deze nieuwe dataset deze ontdekking mogelijk gemaakt.

Een koud heelal zou een signaal produceren dat zichtbaar zou zijn geweest in de nieuwe data.

Het ontbreken van dat signaal sluit zo’n ‘koude start’ van reïonisatie uit en betekent dat het heelal ‘voorverwarmd’ moet zijn geweest voordat de reïonisatie plaatsvond.

Naarmate het heelal evolueerde zette het gas tussen de sterrenstelsels uit en koelde het af, dus men zou verwachten dat het heel erg koud zou zijn maar de metingen tonen aan dat het gas in ieder geval enigszins is opgewarmd. Niet veel, maar het laat zien dat zeer koude reïonisatie uitgesloten is en dat is echt interessant.

Het onderzoek suggereert dat deze opwarming waarschijnlijk wordt veroorzaakt door de energie van vroege bronnen van röntgenstraling van vroege zwarte gaten en stellaire overblijfselen die zich door het heelal verspreiden.”

De resultaten zijn in twee artikelen gepubliceerd in de Astrophysical Journal.

Artikelen: