地球規模のEoRシグネチャを検出する実験

地球規模のEoRシグネチャを検出する実験
別名エッジ
場所西オーストラリア州、AUS
座標南緯26度42分53秒 東経116度36分16秒 / 南緯26.714831度、東経116.604472度 / -26.714831; 116.604472
Webサイトwww .haystack .mit .edu /astronomy /astronomy-projects /edges-experiment-to-detect-the-global-eor-signature /
地球規模のEoRシグネチャを検出する実験はオーストラリアで行われている
地球規模のEoRシグネチャを検出する実験
地球規模のEoRシグネチャーを検出する実験の場所
 コモンズに関する関連メディア
[ウィキデータで編集]

EDGES（地球規模の再電離シグネチャ検出実験）は、西オーストラリア州マーチソン電波天文台の電波静穏地帯に設置された実験および電波望遠鏡です。アリゾナ州立大学とヘイスタック天文台の共同研究で、CSIRO（オーストラリア連邦科学産業研究機構）がインフラを提供しています。[ 1 ] EoRとは再電離期の略で、宇宙史において最初の星からの紫外線によって中性水素原子ガスが電離した 時期を指します。

低帯域楽器

この実験には2台の低周波帯観測装置が使用され、それぞれが天頂に向けられたダイポールアンテナを備え、単一の偏波を観測する。[ 2 ]アンテナの大きさは約2メートル×1メートル（6.6フィート×3.3フィート）で、30メートル×30メートル（98フィート×98フィート）の地上シールド上に設置されている。アンテナは無線受信機と結合されており、100メートル（330フィート）のケーブルがデジタル分光計に接続されている。[ 1 ]観測装置は50～100MHz（6.0～3.0メートル）で動作し、150メートル（490フィート）の間隔を置いて設置されている。観測は2015年8月に開始された。[ 2 ]

2023年には、近くの物体からの散乱の影響をさらに低減するため、電子機器がアンテナに内蔵された新しいバージョンの低帯域アンテナが、50メートル×50メートル（160フィート×160フィート）のより大きな地上面に設置され、2023年6月に観測が開始されました。[ 3 ] [ 4 ]

78 MHz吸収プロファイル

2018年3月、この共同研究チームはネイチャー誌に論文を発表し、銀河シンクロトロン放射を差し引いた天空平均信号において、周波数MHzを中心とする幅広い吸収プロファイルを発見したことを発表しました。この吸収プロファイルは、背景RMSが0.025Kであるのに対し、幅MHz、振幅Kであり、信号対雑音比は37です。等価赤方偏移はを中心とし、z=20～15の範囲にあります。この信号は、宇宙で最初に誕生した星からの紫外線が、宇宙マイクロ波背景放射に対する水素の温度を下げることで、21cm線の放射を変化させた結果である可能性があります（メカニズムはワウトハイゼン場結合です）。予想外の吸収強度から導かれる「よりエキゾチックなシナリオ」は、この信号が暗黒物質と重粒子との相互作用によるものであるというものです。[ 2 ] [ 5 ]78±1{\displaystyle 78\pm 1}19−2+4{\displaystyle 19_{-2}^{+4}}0.5−0.2+0.5{\displaystyle 0.5_{-0.2}^{+0.5}}z≈17{\displaystyle z\approx 17}

2021年、メリアは、より深い吸収は、 Rh = ct宇宙として知られる代替フリードマン・ルメートル・ロバートソン・ウォーカー（FLRW）宇宙論と一致すると報告した。[ 6 ]

2022年、ラマン研究所が主導した背景電波スペクトルの成形アンテナ測定（SARAS）と呼ばれる実験では、測定結果がEDGESの結果を再現せず、95.3%の信頼度で却下されたと報告されました。[ 7 ] [ 8 ]

ハイバンド楽器

高帯域機器も同様の設計で、90～200MHz（3.3～1.5m）で動作する。[ 2 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b「MIT Haystack Observatory: EDGES」www.haystack.mit.edu . 2018年3月2日閲覧。
  2. ^ a b c d Bowman, Judd D.; Rogers, Alan EE; Monsalve, Raul A.; Mozdzen, Thomas J.; Mahesh, Nivedita (2018年3月1日). 「天空平均スペクトルにおける78メガヘルツを中心とした吸収プロファイル」. Nature . 555 ( 7694): 67– 70. arXiv : 1810.05912 . Bibcode : 2018Natur.555...67B . doi : 10.1038/nature25792 . ISSN 1476-4687 . PMID 29493587. S2CID 4468382 .   
  3. ^ Barrett, J.; Cappallo, R.; Wilson, K. (2023年1月10日). 「MRO EDGES-3設置、2022年11月; EDGESメモ#406」(PDF) . MIT Haystack Observatory . 2023年7月17日閲覧。
  4. ^ Rogers, Alan EE; Barrett, John P.; Bowman, Judd D.; Cappallo, Rigel; Lonsdale, Colin J.; Mahesh, Nivedita; Monsalve, Raul A.; Murray, Steven G.; Sims, Peter H. (2022年12月). 「21cmグローバル実験におけるビーム色度への散乱効果の解析的近似」 . Radio Science . 57 (12). arXiv : 2212.04526 . doi : 10.1029/2022RS007558 . ISSN 0048-6604 . 
  5. ^ Barkana, Rennan (2018年3月1日). 「最初の星が明らかにした重粒子と暗黒物質粒子の相互作用の可能性」. Nature . 555 (7694): 71– 74. arXiv : 1803.06698 . Bibcode : 2018Natur.555...71B . doi : 10.1038 / nature25791 . ISSN 1476-4687 . PMID 29493590. S2CID 4391544 .   
  6. ^ Melia, Fulvio (2021年3月15日). 「高赤方偏移における異常な21cm吸収」 . The European Physical Journal C. 81 ( 3): 230. arXiv : 2103.04241 . doi : 10.1140/epjc/s10052-021-09029-4 . ISSN 1434-6052 . 
  7. ^シン、サウラブ;ナンビサン T.、ジシュヌ。スブラマニャン、ラヴィ。ウダヤ・シャンカール、N.ギリッシュ、理学士。ラグナサン、A.ソマシェカール、R.カンザス州スリヴァニ。サティヤナラーヤナ・ラオ、マユリ（2022年2月28日）。「ラジオのバックグラウンドでの宇宙の夜明け信号の検出について」。自然天文学。6 (5 ) : 607–617.arXiv : 2112.06778 。土井: 10.1038/s41550-022-01610-5。ISSN 2397-3366。S2CID 245124294。  シェアードイット
  8. ^カステルヴェッキ、ダヴィデ（2022年2月28日）「天文学者は最初の星の兆候を見たのか？実験は大胆な主張に疑問を投げかける」 Nature誌、doi : 10.1038/d41586-022-00577-7、PMID: 35228734。 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Experiment_to_Detect_the_Global_EoR_Signature&oldid=1292705288」より取得