L'histoire et le contenu de l'univers peuvent être déterminés à l'aide de radiotélescopes sur la Lune, affirment des chercheurs

Une étude de l'Université de Tel Aviv a prédit pour la première fois les résultats révolutionnaires pouvant être obtenus à partir d'une détection d'ondes radio basée sur la Lune. Les résultats de l'étude montrent que les signaux radio mesurés peuvent être utilisés pour un nouveau test du modèle cosmologique standard afin de déterminer la composition de l'univers ainsi que le poids des particules de neutrinos et éventuellement aider les scientifiques à obtenir un autre indice sur le mystère de la matière noire.

Cette étude a été dirigée par le groupe de recherche du professeur Rennan Barkana, comprenant le chercheur postdoctoral Dr Rajesh Mondal. Leurs nouvelles conclusions ont été publiées dans Astronomie naturelle.

Les chercheurs notent que les âges sombres cosmiques (la période juste avant la formation des premières étoiles) peuvent être étudiés en détectant les ondes radio émises par l’hydrogène gazeux qui remplissait l’univers à cette époque.

Bien que chaque voiture soit équipée d'une antenne capable de détecter les ondes radio, les ondes spécifiques de l'univers primitif sont bloquées par l'atmosphère terrestre. Ils ne peuvent être étudiés que depuis l'espace, notamment depuis la Lune, qui offre un environnement stable, libre de toute interférence atmosphérique ou radio.

Bien sûr, installer un télescope sur la Lune n’est pas une mince affaire, mais nous assistons à une course spatiale internationale dans laquelle de nombreux pays tentent de retourner sur la Lune avec des sondes spatiales et, à terme, des astronautes. Les agences spatiales aux États-Unis, en Europe, en Chine et en Inde recherchent des objectifs scientifiques valables pour le développement lunaire, et les nouvelles recherches mettent en évidence les perspectives de détection des ondes radio provenant des âges sombres cosmiques.

Le professeur Barkana explique : « Le nouveau télescope spatial James Webb de la NASA a découvert récemment des galaxies lointaines dont nous recevons la lumière de l'aube cosmique, environ 300 millions d'années après le Big Bang. Nos nouvelles recherches étudient une époque encore plus ancienne et plus mystérieuse : l'âge des ténèbres cosmiques. , seulement 50 millions d'années après le Big Bang. Les conditions dans l'univers primitif étaient très différentes de celles d'aujourd'hui.

“La nouvelle étude combine les connaissances actuelles de l'histoire cosmique avec diverses options d'observations radio afin de révéler ce qui peut être découvert. Plus précisément, nous avons calculé l'intensité des ondes radio déterminée par la densité et la température de l'hydrogène gazeux à différents moments, et a ensuite montré comment analyser les signaux afin d'en extraire les résultats souhaités.”

Les chercheurs estiment que les résultats pourraient être très importants pour la compréhension scientifique de notre histoire cosmique, de sorte qu'avec une seule antenne lunaire, le modèle standard de la cosmologie puisse être testé pour voir s'il peut expliquer les âges sombres cosmiques ou si, au contraire, il Il s’agissait, par exemple, d’une perturbation inattendue de l’expansion de l’univers qui laisserait présager une nouvelle découverte.

De plus, avec un radiotélescope constitué d’un réseau d’antennes radio, la composition de l’univers (en particulier la quantité d’hydrogène et d’hélium qu’il contient) peut être déterminée avec précision. L’hydrogène est la forme originelle de la matière ordinaire de l’univers, à partir de laquelle se sont formés les étoiles, les planètes et finalement nous-mêmes.

Une détermination précise de la quantité d’hélium est également d’une grande importance car elle permettrait de sonder la période ancienne, environ une minute après le Big Bang, au cours de laquelle l’hélium s’est formé lorsque l’univers entier était essentiellement un réacteur nucléaire géant. Avec un réseau d’antennes lunaires encore plus large, il sera également possible de mesurer le poids des neutrinos cosmiques.

Ce sont de minuscules particules émises lors de diverses réactions nucléaires ; leur poids est un paramètre inconnu critique dans le développement d’une physique au-delà du modèle standard établi de physique des particules.

Le professeur Barkana conclut : « Lorsque les scientifiques ouvrent une nouvelle fenêtre d'observation, des découvertes surprenantes en résultent généralement. Avec les observations lunaires, il peut être possible de découvrir diverses propriétés de la matière noire, la substance mystérieuse qui, nous le savons, constitue la majeure partie de la matière de l'univers. pourtant, nous ne savons pas grand-chose de sa nature et de ses propriétés. De toute évidence, les âges sombres cosmiques sont destinés à jeter une nouvelle lumière sur l’univers.