Onderzoek door een team onder leiding van de Curtin Universiteit in Perth (West-Australië) laat zien dat het heelal eerder warm was dan koud voordat het begon op te lichten. Het team heeft (tevergeefs) naar dit mysterieuze ‘tijdperk van reïonisatie’ gezocht met behulp van de gevoelige Murchison Widefield Array-radiotelescoop (MWA) in West-Australië (The Astrophysical Journal). Reïonisatie is het proces waardoor elektrisch geladen atomen in het vroege heelal opnieuw geïoniseerd raakten – een proces dat werd aangedreven door de vorming van de eerste sterren en sterrenstelsels. Dit luide het einde in van de ‘Dark Ages’, de periode waarin het ondoorzichtige gas tussen de sterrenstelsels transparant werd en het licht van de eerste sterren vrij door het heelal kon bewegen. Om dit vroege kosmische tijdperk te bestuderen, moeten astronomen het zwakke signaal van de reïonisatie scheiden van alle andere bronnen van radiostraling in het heelal. ‘Dat zijn onder meer de emissies van nabije sterren en sterrenstelsels, interferentie van de aardatmosfeer en zelfs ruis die door de radiotelescoop zelf wordt gegenereerd. Pas nadat deze ‘voorgrondsignalen’ zorgvuldig zijn geëlimineerd, kunnen we de signalen uit het reïonisatietijdperk blootleggen,’ legt Ridhima Nunhoke van ICRAR uit. ‘We zijn er ook in geslaagd om ongeveer tien jaar aan MWA-gegegevens bij elkaar op te tellen, waardoor we dichter dan ooit bij de detectie van het reïonisatie-signaal zijn gekomen. Volgens het team zijn de kwaliteit en omvang van deze nieuwe dataset bepalend geweest voor de ontdekking. Een koud heelal zou een signaal hebben geproduceerd dat in de meetgegevens van de Murchison Widefield Array-radiotelescoop te zien zou zijn geweest. Het feit dat dit signaal niet is gevonden, sluit een ‘koude start’ van de reïonisatie uit en betekent dat het heelal ‘voorverwarmd’ moet zijn geweest vóórdat de reïonisatie plaatsvond. Het Curtin-onderzoek suggereert dat de uiteindelijke opwarming werd aangedreven door de energie van vroege bronnen van röntgenstraling, zoals de eerste superzware zwarte gaten en de overblijfselen van ontploffende sterren. ‘Onze metingen tonen aan dat het vroege heelal in elk geval in enige mate is opgewarmd. Niet veel, maar genoeg om ons te vertellen dat er geen sprake kan zijn geweest van een zeer koude reionisatie,’aldus hoogleraar Cathryn Trott, die leiding geeft aan het ‘Epoch of Reionisation’-project bij ICRAR. (EE) (Image credit: Nunhokee et al/ICRAR/Curtin University)
