Zobaczyć niewidzialne

Zobaczyć niewidzialne

Dawno, dawno temu, gdy nie było jeszcze galaktyk ... Tak mogłaby się zaczynać historia powstawania naszego Wszechświata. Po początkowym rozbłysku Wielkiego Wybuchu znajdująca się w rozszerzającej się przestrzeni materia coraz bardziej chłodła. W pewnym momencie wokół jąder atomowych zaczęły krążyć elektrony - gaz stał się obojętny elektrycznie. Praktycznie przestał też oddziaływać z powstałym niedługo po Wielkim Wybuchu promieniowaniem, zwanym promieniowaniem tła. Ta epoka, zwana przez astronomów Ciemnymi Wiekami, trwała od około 300 tysięcy lat do kilkuset milionów lat po Wielkim Wybuchu i zakończyła się wraz z rozbłyśnięciem pierwszych gwiazd i powstaniem zaczątków galaktyk. Emitowane przez nie wysokoenergetyczne promieniowanie rozświetliło kosmos. Wcześniejszych etapów ewolucji Wszechświata nie widzimy - a szkoda. To właśnie w tajemniczych ciemnych wiekach rozpoczął się proces powstawania galaktyk. Prawdopodobnie brała w nim udział tajemnicza, nieodkryta dotąd forma ciemnej materii. Badanie początków powstawania struktur pozwoliłoby być może opisać cześć z jej własności. Jak tego jednak dokonać? Nową metodę badania Ciemnych Wieków zaproponował prof. Loeb z Harvard University. Przewiduje on, że tworzące się zgęstki pierwotnego gazu można by obserwować w falach radiowych o długości 6-21 metrów. W tych długościach fali można by bowiem zauważyć efekty słabego oddziaływania obojętnego elektrycznie wodoru z promieniowaniem tła. W pewnym przybliżeniu można powiedzieć, ze choć fotony promieniowania tła niosły już wówczas zbyt małą energię by oderwać elektrony od jąder wodoru, mogłyby spowodować obrócenie krążącego wokół jądra elektronu tak, by obie cząstki obracały się wokół osi w tym samym kierunku. Taki proces pochłania fale o długości 21 cm, ale wskutek przesunięcia ku czerwieni dla tak odległej materii ubytek zaobserwujemy w falach o długości kilku-kilkunastu metrów. Czy takie obserwacje są obecnie możliwe? Dzisiejsze radioteleskopy są jeszcze zbyt mało czułe by dostrzec ten efekt i zbadać jak wygląda w różnych częściach nieba, projektowane obecnie teleskopy będą jednak zapewne w stanie go dostrzec.