CismoCub ska lyssna från månens baksida.

 

Bild https://www.cam.ac.uk  Konstnärs intryck av Cosmo Cube. Källa: Surrey Space Technology Lts

Ett internationellt forskarteam under ledning från University of Cambridge kommer att använda månens mörka sida som en 'sköld' så allt radiobrus från jorden stoppas till  satelliten  CosmoCube  då dennas uppdrag blir att lyssna efter en svag a signaler från det allra tidiga universum.

Den radiosignal det lyssnas efter är  21-centimeterslinjen, en signal som sänds ut av väteatomer under perioden mellan efterglöden från Big Bang den kosmisk gryning då kärnfusion lyste upp de första stjärnorna. Ingen har direkt observerat denna era tidigare.

Att upptäcka signalen från mer än 13,5 miljarder år tillbaka är extremt svårt med jordbaserade teleskop, då jordens jonosfär blockerar rätt frekvenser, och störningar från FM-radio, satelliter och telekommunikation dränker den.

Månen utgör  en naturlig sköld. När CosmoCube kretsar runt månens bortre sida kommer den att vara skyddad från alltbrus från jorden under ungefär 40 minuter per tvåtimmarsbana. Under ett förväntat tvåårigt uppdrag kommer farkosten att samla in 1000 timmar data om en av universums sista outforskade perioder vilket hjälper oss att förstå hur universum gick från mörkt och nästan tomt till den komplexitet vi ser idag.

Uppdraget har fått finansiering från den brittiska rymdmyndigheten, och forskarna hoppas att CosmoCube kan skjutas upp inom de närmaste fem åren. Detaljer om projektet har publicerats i tidskriften Nature Astronomy under titeln  Eloy de lera Acedo et al. The CosmoCube lunar mission for probing the dark ages and cosmic dawn via 21-cm cosmology.  

Det blir störningsfritt sökande till stor del, från jordens radiobrus.

Galaxen MXDFz4.4 en intressant galax i tidens första miljard år.

 

Bild  Nasa Detaljerade bilder av synligt ljus från Hubbleteleskopet visar att flera utbrott av yngre stjärnor passerar rymden i och runt galaxen MXDFz4.4. Astronomer har länge sökt bevis för att förklara denna övergång Hubble har gett det första exemplet under denna tidsperiod. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Ilias Goovaerts (STScI), Marc Rafelski (STScI, JHU), Anton Koekemoer (STScI); Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI)

Astronomer som använder NASAs Hubble-rymdteleskop har hittat något de aldrig förväntade sig  ultraviolett ljus från en galax som existerade bara 1,4 miljarder år efter Big Bang. Den galaxen innehåller ett tätt kluster av unga stjärnor som producerar joniserande ljus som kan omvandla den ogenomskinliga, neutrala gasen (väte) inom och omedelbart runt galaxen vilket rensar upp sikten ut i rymden. 

Detta tyder på att liknande galaxer i det tidiga universum var anledningen till den neutrala dimman från vätgas som en gång fyllde kosmos. Med tiden blev gas överallt genomskinlig eller joniserad. Övergången var inte som en av/på-knapp, utan tog troligen hundratals miljoner år. Forskare samlar fortfarande bevis för att fullt ut förstå hur detta gick till, vilket är anledningen till att MXDFz4.4 sätter en avgörande förebild.

"Att observera en galax som denna ansågs omöjligt," beskriver huvudförfattaren Ilias Goovaerts, postdoktor vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore. "Forskare förväntade sig att 'dimman' det neutrala vätet som fyllde det tidiga universum skulle vara för tjockt och skymma vår sikt över dess joniserande ljus. Hubble upptäckte inte bara det ljuset, utan hjälpte också till att avslöja otroliga detaljer om galaxens egenskaper."

"Astronomer har hittat många galaxer som existerade vid denna tidpunkt i universums historia, men vi har inte upptäckt joniserande fotoner från någon av dem, vilket gör MXDFz4.4 unik," beskriver Marc Rafelski, medförfattare och Hubbles biträdande missionschef vid STScI. (obs detta gäller säkert i övriga galaxer också i tidens början)

Hubbles långa exponeringar, hämtade från flera befintliga undersökningar, visade att galaxens unga, massiva stjärnor är källan till det ultravioletta ljuset som rensade det omgivande rymden. Dessa stjärnor bildades i utbrott under de senaste miljonerna åren av MXDFz4.4:s existens och är hopträngda.

Genom att förstärka denna trängseleffekt är MXDFz4.4 ungefär 100 gånger mindre till ytan än  Vintergatan men här bildas stjärnor tio gånger snabbare. Hubbleteleskopet kunde inte göra upptäckten ensam. Slutsatsererna stöds av undersökningsdata tagna av NASAs James Webb Space Telescope i närinfrarött ljus och MUSE eXtremely Deep Field eller MXDF, galaxens namngivare, fångad av European Southern Observatorys Very Large Telescope (VLT) i synligt ljus.

Teamet använde Webbs data för att bestämma galaxens massa, analysera dess äldre stjärnor och mäta galaxens stjärnbildningshistoria. Galaxens äldre stjärnor är mindre massiva och kallare och därför inte ansvariga för att förändra gasen runt dem.

Jämförelse av Hubble- och Webb-data visade också att nyligen stjärnbildning skedde i utbrott. "Utan Webb för att förtydliga vad vi såg på Hubbles bilder kunde vi inte dra dessa slutsatser," beskriver Rafelski. Data från VLT fastställde exakt när MXDFz4.4 existerade. Det var 1,4 miljarder år efter Big Bang.

En artikel som beskriver denna upptäckt publicerades den 23 juni i Astrophysical Journal.