Vier jaar nadat een experiment mogelijke tekenen zag van de ‘kosmische dageraad’, het tijdperk van de eerste sterren, heeft een ander experiment niets van dien aard gevonden (Nature Astronomy).
Astronomen zijn al jaren op zoek naar het ongrijpbare signaal van de ‘kosmische dageraad’, die plaatsvond toen 100 à 200 miljoen jaar na de oerknal de eerste sterren begonnen te stralen.
De signalen van deze sterren laten zich maar moeilijk opsporen, omdat ze worden overstemd door radiogolven die door de Melkweg (en door menselijke technologie) worden uitgezonden.
Dus toen een team vier jaar geleden aankondigde dat het misschien tóch was gelukt, veroorzaakte dat heel wat opschudding – te meer omdat de detectie erop wees dat het vroege heelal koeler was dan verwacht.
We beschikken momenteel niet over telescopen die de eerste sterren van het heelal rechtstreeks kunnen waarnemen.
Om toch een glimp van de kosmische dageraad op te vangen, richten astronomen zich daarom op waterstofgas, het meest voorkomende gas in het heelal.
Toen de eerste sterren ontstonden, zorgde hun intense ultraviolette straling ervoor dat de waterstofatomen hun elektronen kwijtraakten.
Hierdoor ontstonden steeds groter wordende bellen van geïoniseerde waterstof.
Dit tijdperk wordt de kosmische dageraad of, meer formeel, het tijdperk van reionisatie genoemd.
Astronomen proberen deze kosmische ‘gatenkaas’ te kunnen onderscheiden via hun absorptie van de nagloed van de oerknal.
Geïoniseerde waterstof absorbeert deze gloed op een golflengte van 21 centimeter – een vrij lange golflengte die nog langer wordt door de uitdijing van het heelal.
Tegen de tijd dat deze straling onze detectoren bereikt, is de golflengte ervan ‘opgerekt’ tot ruim vier meter.
Dat komt overeen met een frequentie van ruwweg 70 megahertz.
Om zulke lage frequenties te kunnen detecteren, zijn speciale detectoren nodig.
In 2018 meende een team onder leiding van Judd Bowman (Arizona State University), met een speciaal voor dit doel gebouwde detector in West-Australië een zwak absorptiesignaal op een frequentie van 78 megahertz te hebben opgepikt.
Het signaal wees er niet alleen op dat de absorptie al 180 miljoen jaar na de oerknal in volle gang was, maar ook dat het heelal op dat moment koeler was dan kosmologische modellen voorspelden.
Het wachten was op het experiment dat het resultaat zou kunnen bevestigen of ontkrachten: SARAS. SARAS is een radioantenne die ontworpen is om op grote watermassa’s (in dit geval een aantal meren in het zuiden van India) te drijven.
Zo wordt het instrument afgeschermd van achtergrondruis. In de nieuwe SARAS-resultaten is geen spoor van het intrigerende absorptiesignaal terug te vinden.
De betrokken onderzoekers – Saurabh Singh (Raman Research Institute, India) en collega’s – vermoeden dat de eerdere detectie in werkelijkheid afkomstig was van de ongelijkmatig verdeelde grond onder de detector – iets waar de SARAS-antennes geen last van hebben. (EE)
(Image Credit: N.R.Fuller/National Science Foundation)
