„To ogromnie ekscytujący wynik. Po raz pierwszy mamy wgląd w tę erę historii kosmosu” – mówi kosmolog obserwacyjny H. Cynthia Chiang z Uniwersytetu KwaZulu-Natal w Durbanie w RPA, która nie brała udziału w badaniach.
Najstarsze galaktyki widziane bezpośrednio za pomocą teleskopów wysyłały swoje światło gwiazdowe znacznie później: kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, który miał miejsce około 13,8 miliarda lat temu. W nowych obserwacjach wykorzystano technikę, nad którą pracowano ponad dekadę, polegającą na badaniu gazu wodorowego, który wypełniał wczesny wszechświat. To podejście jest obiecujące dla przyszłości kosmologii: Bardziej zaawansowane pomiary mogą ostatecznie ujawnić szczegóły wczesnego wszechświata w jego najtrudniejszych do zaobserwowania okresach.
Jednak eksperci twierdzą, że wynik wymaga dodatkowego potwierdzenia, w szczególności dlatego, że sygnatura nie w pełni zgadza się z przewidywaniami teoretycznymi. Sygnał – spadek intensywności fal radiowych na pewnych częstotliwościach – był ponad dwukrotnie silniejszy niż oczekiwano.
Nieoczekiwanie duży zaobserwowany sygnał sugeruje, że gaz wodorowy był zimniejszy niż przewidywano. Jeśli to się potwierdzi, obserwacja ta może wskazywać na nowe zjawisko zachodzące we wczesnym wszechświecie. Jedna z możliwości, zasugerowana w towarzyszącym artykule w Nature przez astrofizyka teoretycznego Rennana Barkana z Uniwersytetu w Tel Awiwie, jest taka, że wodór został schłodzony z powodu nowych rodzajów oddziaływań pomiędzy wodorem a cząstkami ciemnej materii, tajemniczej substancji, która stanowi większość materii we wszechświecie.
Jeśli interpretacja jest poprawna, „to całkiem możliwe, że jest to warte dwóch nagród Nobla” – mówi astrofizyk teoretyczny Avi Loeb z Uniwersytetu Harvarda, który nie był zaangażowany w pracę. Jedna nagroda mogłaby zostać przyznana za wykrycie sygnatury kosmicznego świtu, a druga za implikacje związane z ciemną materią. Loeb wyraża jednak zastrzeżenia co do wyniku: „To, co mnie trochę denerwuje, to fakt, że [sygnał], który widzą, nie wygląda jak to, czego się spodziewaliśmy”.
Aby zwiększyć pewność naukowców, wynik musi zostać zweryfikowany przez inne eksperymenty i dodatkowe testy, mówi kosmolog teoretyczny Matias Zaldarriaga z Institute for Advanced Study w Princeton, N.J. Kilka innych prób wykrycia sygnału jest już w toku.
Kosmolog doświadczalny Judd Bowman z Arizona State University w Tempe i współpracownicy wyodrębnili swoje dowody na pierwsze gwiazdy z wpływu, jaki światło miało na gaz wodorowy. „Nie widzimy samego światła gwiazdy. Widzimy pośrednio wpływ, jaki światło gwiazd miałoby” na środowisko kosmiczne, mówi Bowman, współpracownik programu Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature, EDGES, który wykrył ślady gwiazd.
