Station mit aktiv gekreuztem Dipol. Bildnachweis: Haystack Observatory Zum Vergrößern anklicken
Wenn Sie ein bisschen vom Urknall hören möchten, müssen Sie Ihre Stereoanlage leiser stellen.
Das haben die Nachbarn des Haystack Observatory des MIT herausgefunden. Sie wurden gebeten, eine kleine Unterkunft für die Wissenschaft zu schaffen, und jetzt sind die Ergebnisse in: Wissenschaftler von Haystack haben die erste Funkdetektion von Deuterium durchgeführt, einem Atom, das der Schlüssel zum Verständnis des Beginns des Universums ist. Über die Ergebnisse wird in einem Artikel in der Astrophysical Journal Letters vom 1. September berichtet.
Das Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren unter der Leitung von Alan E. E. Rogers hat die Erkennung mithilfe eines Radioteleskop-Arrays durchgeführt, das in der MIT-Forschungseinrichtung in Westford, Massachusetts, entworfen und gebaut wurde. Rogers ist derzeit leitender Wissenschaftler und stellvertretender Direktor des Haystack Observatory.
Nach fast einjähriger Datenerfassung wurde am 30. Mai ein solider Nachweis erzielt.
Der Nachweis von Deuterium ist von Interesse, da die Menge an Deuterium mit der Menge an dunkler Materie im Universum in Beziehung gesetzt werden kann, genaue Messungen waren jedoch schwer möglich. Aufgrund der Art und Weise, wie Deuterium im Urknall erzeugt wurde, würde eine genaue Messung des Deuteriums es Wissenschaftlern ermöglichen, Modelle des Urknalls einzuschränken.
Eine genaue Messung von Deuterium wäre auch ein Indikator für die Dichte kosmischer Baryonen, und diese Dichte von Baryonen würde anzeigen, ob gewöhnliche Materie dunkel ist und sich in Regionen wie Schwarzen Löchern, Gaswolken oder Braunen Zwergen befindet oder leuchtend ist und kann in Sternen gefunden werden. Diese Informationen helfen Wissenschaftlern, die versuchen, den Anfang unseres Universums zu verstehen.
Bisher war das Deuteriumatom mit Instrumenten auf der Erde äußerst schwer nachzuweisen. Die Emission des Deuteriumatoms ist schwach, da sie im Weltraum nicht sehr häufig vorkommt. Pro 100.000 Wasserstoffatome kommt ungefähr ein Deuteriumatom, daher ist die Verteilung des Deuteriumatoms diffus. Auch bei optischen Wellenlängen liegt die Wasserstofflinie sehr nahe an der Deuteriumlinie, was zu Verwechslungen mit Wasserstoff führt; Bei Radiowellenlängen ist Deuterium jedoch gut von Wasserstoff getrennt, und Messungen können konsistentere Ergebnisse liefern.
Darüber hinaus stellte unser moderner Lebensstil, gefüllt mit Geräten, die Radiowellen verwenden, eine große Herausforderung für das Team dar, das versucht, das schwache Deuterium-Funksignal zu erkennen. Hochfrequenzstörungen bombardierten den Standort mit Mobiltelefonen, Stromleitungen, Pagern, Leuchtstofflampen, Fernsehgeräten und in einem Fall mit einem Telefonschrank, in dem die Türen weggelassen worden waren. Um die Interferenz zu lokalisieren, wurde ein Kreis von Yagi-Antennen verwendet, um die Richtung von Störsignalen anzuzeigen, und eine systematische Suche nach den RFI-Quellen begann.
Zuweilen bat Rogers Haystacks Nachbarn um Hilfe und ersetzte in mehreren Fällen einen bestimmten Anrufbeantworter, der ein Funksignal sendete, durch einen, der das Experiment nicht störte. Die durch die Stereoanlage einer Person verursachte Störung wurde behoben, indem ein Teil der Soundkarte vom Werk ersetzt wurde.
Die anderen Mitglieder des Teams, die mit Rogers zusammenarbeiten, sind Kevin Dudevoir, Joe Carter, Brian Fanous und Eric Kratzenberg (alle vom Haystack Observatory) sowie Tom Bania von der Boston University.
Das Deuterium Array bei Haystack ist eine Installation in Fußballfeldgröße, die in der Haystack-Anlage mit Unterstützung der National Science Foundation, des MIT und von TruePosition Inc. konzipiert und gebaut wurde.
Originalquelle: MIT-Pressemitteilung
