Bilim insanları, Büyük Patlama'dan sonraki yaklaşık 150 milyon yıllık "kozmik karanlık çağlara" ait son derece zayıf radyo sinyallerinin peşine düştü. Cambridge Üniversitesi öncülüğündeki ekip, bu amaçla valiz büyüklüğündeki CosmoCube uydusunu kullanacak.
Uydu, ilk yıldızlar ortaya çıkmadan önceki hidrojen atomlarının yaydığı 21 santimetrelik radyo çizgisini tespit etmeye çalışacak. Araştırmanın hedefindeki sinyaller 10-50 MHz arasındaki düşük frekanslarda bulunuyor.
Asıl sorun Dünya'da. İyonosfer, FM yayınları, telekomünikasyon sistemleri ve diğer insan kaynaklı radyo sinyalleri, milyarlarca yıl öncesinden gelen bu zayıf işaretlerin ayırt edilmesini güçleştiriyor.
Uydu, Ay'ın çevresinde yaklaşık iki saatte bir tur atacak. Yörüngesinin belirli bölümünde yaklaşık 40 dakika boyunca Ay, Dünya'dan gelen radyo sinyallerinin önünü kesecek.
Cambridge Cavendish Laboratuvarı'ndan Profesör Eloy de Lera Acedo, Ay'ın uzak yüzünün gerekli korumayı sağlarken aynı zamanda gökyüzünün tamamını gözlemleme imkânı sunduğunu belirtiyor.
Birleşik Krallık Uzay Ajansı tarafından desteklenen görev yaklaşık iki yıl sürecek. Bu süre boyunca CosmoCube'un yaklaşık 1.000 saatlik veri toplaması planlanıyor.
Araştırmacılar, bu verilerle evrenin yıldızların ve galaksilerin oluşmasından önceki karanlık dönemden bugünkü karmaşık yapısına nasıl dönüştüğünü anlamaya çalışacak.
CosmoCube'un önümüzdeki beş yıl içinde fırlatılması hedefleniyor.
CosmoCube, Ay'ın uzak yüzündeki geçişlerinde açılabilen hafif bir anten kullanacak. Uyduya yerleştirilen "Dicke switched" kalibrasyon sistemi ise gökyüzü ile referans kaynakları arasında sürekli geçiş yaparak cihazın oluşturduğu elektronik gürültünün ayıklanmasına yardımcı olacak.
Dünya'ya gönderilen veriler, Bayesian istatistik yöntemleri ve bilgisayar simülasyonlarıyla analiz edilecek. Böylece Samanyolu'ndan gelen ön plan emisyonlarının ve cihaz kaynaklı bozulmaların sinyalden ayrıştırılması hedefleniyor.
Uydu ayrıca küçük radyometresinde RF-System-on-Chip (RFSoC) teknolojisinden yararlanacak.
CosmoCube'un hedefi yalnızca ilk yıldızlardan önceki evreni haritalamak değil. Ekip, elde edilecek hidrojen sinyalinin karanlık maddenin erken evrendeki rolünü anlamaya yardımcı olabileceğini düşünüyor.
Araştırmacılar özellikle karanlık maddenin hidrojenin bir araya gelerek ilk yıldızları ve galaksileri oluşturmasındaki etkisini incelemek istiyor.
Ay'ın uzak yüzü, Dünya'daki radyo kaynaklarından korunması nedeniyle astronomlar için eşsiz bir gözlem noktası sunuyor. Ancak gelecekte bu sessizlik bozulabilir.
ABD ve Hindistan gibi ülkelerin Ay yörüngesinde ve yüzeyinde daha fazla görev planlaması, uydu iletişimleri ve diğer insan faaliyetleri nedeniyle radyo girişimini artırabilir.
Bu nedenle araştırmacılar için zaman önemli. Ay çevresindeki trafik yoğunlaşmadan önce CosmoCube'un erken evrenden kalan bu son derece zayıf sinyalleri yakalaması hedefleniyor.