ดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบวัตถุโบราณของจักรวาลตั้งแต่ยุคเริ่มต้น ซึ่งเผยให้เห็นว่าดาวฤกษ์ดวงแรกที่ได้เกิดประกายไฟเมื่อใด ในการทำเช่นนั้น พวกเขาอาจเปิดเผยเงื่อนงำที่ยั่วเย้าว่า สสารมืดมีอิทธิพลต่อเอกภพยุคแรกของเรา ก่อนที่เราจะดำดิ่งลงไปว่าโบราณวัตถุนี้คืออะไร เราต้องย้อนเวลากลับไปหลังบิ๊กแบงซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อน ย้อนกลับไปในตอนนั้น เอกภพเป็นพลาสมาร้อนระอุที่หมุนวน เป็นกลุ่มอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าสูง หนาแน่น

เมื่อพลาสมาเย็นลงและเอกภพขยายตัว ไฮโดรเจนที่เป็นกลาง เริ่มก่อตัวขึ้นประมาณ 370,000 ปีหลังจากที่เอกภพของเราจุดประกายให้มีชีวิต ในที่สุดก๊าซไฮโดรเจนที่เป็นกลางนี้จับตัวกันเป็นก้อนภายใต้แรงโน้มถ่วง ก่อให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงแรกที่ปะทุด้วยรังสีเอกซ์อันทรงพลัง อย่างไรก็ตาม เมื่อ รุ่งอรุณแห่งจักรวาล เกิดขึ้นจริง ได้มีการเปิดให้ถกเถียงกัน มันเกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้ว และแสงแรกจากดาวทารกโบราณเหล่านั้น

ก็อ่อนแอเกินกว่า ที่แม้แต่หอดูดาวที่ก้าวหน้าที่สุดจะตรวจจับได้ เสาอากาศวิทยุขนาดเท่าตู้เย็นที่ตั้งอยู่ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียได้ช่วยยุติข้อถกเถียง เป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเพื่อตรวจหา ยุคของการรีไอออนไนซ์ หรือ EDGES ในภารกิจรุ่งอรุณแห่งจักรวาล นักวิจัยของโครงการกำลังง่วนอยู่กับการสำรวจแหล่งที่มาของรังสีโบราณอีกแหล่งหนึ่งที่เรียกว่าพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิกหรือ CMB มักเรียกว่าแสงระเรื่อของบิ๊กแบง

รังสีนี้แผ่กระจายไปทั่วจักรวาล และสามารถตรวจจับได้ ดังนั้นจึงสะดวกสำหรับการตรวจสอบยุคแรกสุด ของการดำรงอยู่ของเอกภพของเรา ย้อนกลับไปยังยุคแรกเริ่มของเอกภพ เมื่อโฟตอน CMB เดินทางผ่านไฮโดรเจนที่เป็นกลางระหว่างดวงดาวในช่วงเวลาที่ ดาวฤกษ์ ดวงแรกเริ่มมีชีวิต รอยนิ้วมือของการกำเนิดดาวได้ฝังอยู่ในโฟตอนเหล่านี้ หลายพันล้านปีต่อมา นักดาราศาสตร์เพิ่งเห็นสัญญาณของมัน ซึ่งเป็นการ จุ่ม ที่ความถี่เฉพาะ

นี่เป็นครั้งแรกที่เราเห็นสัญญาณใดๆในช่วงต้นของเอกภพ นอกเหนือจากแสงระเรื่อของบิ๊กแบง นักดาราศาสตร์ จัดด์ โบว์แมนกล่าวกับเนเจอร์โบว์แมน ซึ่งทำงานที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา เป็นผู้นำการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร เมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ การค้นหาสัญญาณนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย นักวิจัยใช้เวลาสองปีในการยืนยันและยืนยันการค้นพบอีกครั้ง โดยพยายามระบุว่าสัญญาณดังกล่าว เป็นหน้าต่างสู่รุ่งอรุณของจักรวาลหรือเสียงที่โชคร้าย จากกาแลคซีของเราจริงๆ

พวกเขายังต้องแยกแยะการรบกวนทางวิทยุ จากกิจกรรมของมนุษย์ทั้งบนและใกล้โลกอย่างระมัดระวัง หลังจากผ่านไปสองปี เราผ่านการทดสอบเหล่านี้ทั้งหมด และไม่สามารถหาคำอธิบายอื่นได้ โบว์แมนเล่าให้เนเจอร์ฟัง ตอนนั้นเราเริ่มรู้สึกตื่นเต้นแล้ว สัญญาณที่สำคัญทั้งหมดนั้นคือการลดลงของพลังงาน CMB ที่ความถี่ 78 เมกะเฮิรตซ์ นี่คือเหตุผล รังสีเอกซ์ที่ทรงพลัง จากดาวฤกษ์ยุคแรกสุดเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของก๊าซไฮโดรเจนที่เป็นกลาง ในอวกาศระหว่างดวงดาว

ในการทำเช่นนั้น เมื่อโฟตอน CMB เดินทางผ่านก๊าซไฮโดรเจนนี้ มันจะดูดซับความถี่เฉพาะ ดังนั้น แทนที่จะมองหาการแผ่รังสีเฉพาะ นักดาราศาสตร์จึงมองหาการดูดกลืนประเภทเฉพาะ หรือความถี่เฉพาะของรังสี CMB ที่ขาดหายไป การลดลงนี้อาจเกิดจากรังสีเอกซ์ครั้งแรกของดาวฤกษ์ยุคแรกสุดเท่านั้น ในขณะที่เอกภพกำลังขยายตัว เมื่อเวลาผ่านไป แถบการดูดกลืนนี้ก็จะยืดออก ดังนั้น จากการวัดอย่างแม่นยำว่าการจุ่มนี้ยืดออกไปมากเพียงใด

นักวิจัยจึงสามารถคำนวณอายุของมันได้ ด้วยความรู้ทั้งหมดนี้ พวกเขาสามารถสรุปได้ว่าดาวฤกษ์ดวงแรกถือกำเนิดขึ้นไม่ช้ากว่า 180 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด นักวิจัยสามารถบันทึกเวลาได้อย่างแม่นยำเมื่อปิดสัญญาณ ดาวดวงแรกเหล่านั้นมีชีวิตที่ยากลำบากและรวดเร็ว สว่างไสวและตายอย่างรวดเร็วเหมือนซูเปอร์โนวา การสลายตัวจำนวนมากนี้สร้างรังสีเอกซ์ที่มีพลังมาก เพิ่มอุณหภูมิของไฮโดรเจนที่เป็นกลางโดยรอบ

การตัดความถี่การดูดกลืน CMB ที่เป็นลักษณะเฉพาะของมัน เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 250 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ผลการวิจัยนี้ได้เปิดหน้าต่างสู่รุ่งอรุณของจักรวาล ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อ 180 ล้านปีหลังจากเอกภพของเรากำเนิดขึ้นและสิ้นสุดในอีก 70 ล้านปีต่อมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่แสดงถึงช่วงเวลาสั้นๆของดาวฤกษ์ดวงแรก การขุดค้นทางโบราณคดีเกี่ยวกับจักรวาลนี้สามารถปฏิวัติมุมมองของเราเกี่ยวกับยุคแรกสุดของจักรวาลของเรา

ดาวฤกษ์ดวงแรกเหล่านี้เป็นโรงงานที่ปั่นธาตุหนักก้อนแรกออก ทำให้จักรวาลของเรามีธาตุที่จะเพิ่มจำนวนประชากรของดาวฤกษ์ต่อไป ผลิตธาตุที่หนักขึ้นและหนักขึ้น จนก่อตัวเป็นโรงเลี้ยงสัตว์ขนาดใหญ่ของวัตถุดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และท้ายที่สุด ดังนั้น การได้เห็นช่วงเวลาสำคัญนี้จึงเป็นการได้เห็นขั้นตอนแรกของตัวอ่อนของเคมีที่หลากหลายในเอกภพของเรา ในการศึกษาธรรมชาติที่แตกต่างกันตามสัญญาณ CMB นี้

กลุ่มวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งตั้งข้อสังเกตว่าการลดลงที่ 78 เมกะเฮิรตซ์นั้นน่าทึ่งมากเช่นกัน แม้ว่าจะแสดงถึงการลดลงของพลังงานเพียง 0.1 เปอร์เซ็นต์ แต่การลดลงนั้นมีพลังเป็นสองเท่าตามที่ทฤษฎีคาดการณ์ไว้ นี่อาจหมายความว่ามีการแผ่รังสีมากกว่าที่คาดการณ์ไว้เมื่อ รุ่งอรุณของจักรวาล หรือไฮโดรเจนที่เป็นกลางถูกทำให้เย็นลงด้วยบางสิ่ง หากสิ่งหลังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้อง บางอย่าง อาจเป็นสสารมืด

อย่างที่เราทราบกันดีว่าสสารมืดถูกตั้งทฤษฎีเพื่อรวบรวมมวลส่วนใหญ่ในเอกภพ จากการวัดทางอ้อม นักดาราศาสตร์รู้ว่ามันอยู่ข้างนอก แต่พวกเขาไม่สามารถเห็นมันได้ มันมีปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอมากจนเราตรวจจับได้เพียงแรงโน้มถ่วงเท่านั้น แต่ความลึกของการลดลงของ CMB นี้อาจเป็นสัญญาณที่มาจากผลกระทบของสสารมืดในช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ดวงแรกปรากฏขึ้น ย้อนกลับไปเมื่อสสารมืดถูกทฤษฎีว่าเย็น

หากพิสูจน์ได้ว่าเป็นเช่นนั้น สิ่งต่างๆก็น่าตื่นเต้นยิ่งขึ้น หากความลึกของการจุ่มนี้ถูกขยายโดยสสารมืดเย็น หมายความว่าอนุภาคมีขนาดเล็กกว่าแบบจำลองสสารมืดในปัจจุบันที่คาดการณ์ไว้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง งานวิจัยนี้สามารถปรับแต่งการค้นหาสสารมืดและอธิบายได้ว่า ทำไมนักฟิสิกส์จึงยังไม่เข้าใจว่ามันคืออะไร หากแนวคิดดังกล่าวได้รับการยืนยัน เราก็ได้เรียนรู้สิ่งใหม่และเป็นพื้นฐานเกี่ยวกับสสารมืดลึกลับที่ประกอบเป็นสสารถึงร้อยละ 85 ในเอกภพ

โบว์แมนกล่าวเสริมในแถลงการณ์ นี่จะเป็นการเปิดเผยครั้งแรกของฟิสิกส์ ที่เหนือกว่าโมเดลมาตรฐาน สิ่งเหล่านี้เป็นการค้นพบที่สำคัญอย่างไม่ต้องสงสัยและสามารถปฏิวัติมุมมองของเราเกี่ยวกับจักรวาล แต่นักวิจัยชี้ให้เห็นว่านี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการวิจัยที่มุ่งเน้นเป็นเวลาหลายปี ในแง่ของการค้นพบการจุ่ม หอดูดาวอื่นๆกำลังได้รับการปรับปรุงใหม่เพื่อศึกษาความถี่ที่น่าสนใจนี้ เช่น โครงการยุคไฮโดรเจนของอาร์เรย์ไรออไนเซชัน

โดยที่ตั้งอยู่ในทะเลทรายของแอฟริกาใต้ มีเป้าหมายที่จะก้าวไปอีกขั้น และทำแผนที่สัญญาณเพื่อดูว่ามันแปรผันอย่างไรบนท้องฟ้า หากสสารมืดกำลังขยายสัญญาณนี้ นักดาราศาสตร์น่าจะเห็นรูปแบบที่ชัดเจน แม้ว่าจะมีวิธีดำเนินการก่อนที่หลักฐานทั้งหมดเหล่านี้จะรวมกันเป็นการค้นพบที่ปฏิวัติวงการ แต่ก็น่าตื่นเต้นที่จะคิดว่านักดาราศาสตร์ไม่ได้เพิ่งเปิดหน้าต่างสู่รุ่งอรุณของจักรวาล พวกเขาอาจเปิดหน้าต่างสู่ต้นกำเนิดของสสารมืดด้วย

บทความที่น่าสนใจ : ยา การให้ความรู้เกี่ยวกับยาที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพที่ไม่ใช่สเตียรอยด์