Universums bäst bevarade hemlighet
Okej, föreställ dig detta: du försöker höra en viskning mitt i en rockkonsert. Det är i princip det som astronomer har brottats med när de försöker studera en av de mest fascinerande perioderna i kosmos historia – de ungefär 150 miljoner åren efter Big Bang då universum var helt mörkt. Inga stjärnor. Inget ljus. Bara... mörker.
Under lång tid var denna epok i princip osynlig för oss. Vi kunde inte se den eftersom, tja, det ännu inte fanns något som sände ut ljus. Men här är saken: allt det väte som flöt omkring då var faktiskt "sjungande" på ett sätt – en radiosignal så otroligt svag att det att detektera den kändes som att försöka höra någon andas på andra sidan jorden.
Nu har ett team av forskare från University of Cambridge byggt något genuint coolt för att äntligen lyssna in. De kallar det CosmoCube, och det är ungefär lika stort som en liten handbagageväska. Jag vet inte med dig, men jag tycker det är helt galet att vi kanske kan låsa upp universums tidiga hemligheter med något som får plats i ditt bagageutrymme ovanför sätena.
Varför åka till månen?
Här blir det smart. Du kanske undrar: varför inte bara rikta en teleskop mot himlen från jorden? Vi har gott om sådana.
Tja, det finns ett problem – faktiskt flera. För det första fungerar vår egen planets ionosfär som en jättelik radiosköld, som blockerar exakt de frekvenser som denna uråldriga signal använder. För det andra skickar allt från FM-radiostationer till mobiltelefoner till satelliter ut så mycket radiobrus att en signal från för 13,5 miljarder år sedan helt drunknar. Det är som att försöka höra en mus hjärtslag medan man står bredvid en jetmotor.
Lösningen? Göm dig bakom månen.
När CosmoCube svänger runt på måns baksida fungerar hela månen som en naturlig radio-blockerare, som skyddar den lilla rymdfarkosten från jordens störningar. I cirka 40 minuter under varje två timmar lång omloppsbana kommer den att befinna sig på den tystaste platsen i solsystemet (nåja, bortsett från djymrymden, men man kan inte exakt parkera en satellit där).
Lyssna efter vätets uråldriga sång
Vad är det exakt som CosmoCube lyssnar efter? Forskare kallar det för 21-centimeterlinjen – en svag radiosignal som sänds ut av neutrala väteatomer som fanns under de kosmiska "mörka epoker". Detta är perioden mellan Big Bangs efterglöd och något som kallas Kosmisk gryning, då de allra första stjärnorna äntligen tändes.
Tänk på det som att höra ett eko från en tid innan musik fanns.
Instrumentet kommer att detektera radiofrekvenser mellan 10 och 50 MHz – frekvenser som i princip är omöjliga att studera från jordens yta. Genom att fånga upp denna signal hoppas forskarna kunna förstå hur universum förvandlades från ett mörkt, tomt void till den rika väv av stjärnor, galaxer och strukturer vi ser idag.
Men det finns mer. Forskarna tror också att dessa observationer kan kasta ljus över mörk materia – den mystiska substans vi inte kan se direkt men som utgör cirka 27 % av universum. Att förstå hur mörk materia hjälpte till att dra samman väte till de första stjärnorna och galaxerna? Det är ganska stort.
Ingenjörskonsten är helt galet
Det som verkligen imponerar mig med denna mission är den precision som krävs – den är nästan obegriplig. Den signal som CosmoCube jagar är så svag att till och med rymdfarkostens egen elektroniska utrustning kan skapa störningar som ser ut som en kosmisk signal. Det är som att försöka mäta någon längd medan man har plattform