Station met actieve gekruiste dipool. Afbeelding tegoed: Haystack Observatory Klik om te vergroten
Als je een beetje van de oerknal wilt horen, moet je je stereo zachter zetten.
Dat ontdekten de buren van MIT's Haystack Observatory. Ze werden gevraagd om een kleine accommodatie voor de wetenschap te maken, en nu zijn de resultaten binnen: Wetenschappers van Haystack hebben de eerste radiodetectie van deuterium gemaakt, een atoom dat de sleutel is om het begin van het universum te begrijpen. De bevindingen worden gerapporteerd in een artikel in het nummer van 1 september van Astrophysical Journal Letters.
Het team van wetenschappers en ingenieurs, onder leiding van Alan E.E. Rogers, deed de detectie met behulp van een radiotelescooparray die is ontworpen en gebouwd in de MIT-onderzoeksfaciliteit in Westford, Massachusetts. Rogers is momenteel een senior onderzoekswetenschapper en associate director van de Haystack Observatory.
Na bijna een jaar gegevens te hebben verzameld, werd op 30 mei een solide detectie verkregen.
De detectie van deuterium is interessant omdat de hoeveelheid deuterium kan worden gerelateerd aan de hoeveelheid donkere materie in het universum, maar nauwkeurige metingen zijn moeilijk te vinden. Vanwege de manier waarop deuterium is gemaakt in de oerknal, zouden wetenschappers door een nauwkeurige meting van deuterium beperkingen kunnen stellen aan modellen van de oerknal.
Ook zou een nauwkeurige meting van deuterium een indicator zijn voor de dichtheid van kosmische baryons, en die dichtheid van baryons zou aangeven of gewone materie donker is en wordt aangetroffen in gebieden zoals zwarte gaten, gaswolken of bruine dwergen, of lichtgevend is en kan worden gevonden in sterren. Deze informatie helpt wetenschappers die het allereerste begin van ons universum proberen te begrijpen.
Tot nu toe was het deuteriumatoom uiterst moeilijk te detecteren met instrumenten op aarde. De emissie van het deuteriumatoom is zwak omdat het niet erg overvloedig is in de ruimte - er is ongeveer één deuteriumatoom voor elke 100.000 waterstofatomen, dus de distributie van het deuteriumatoom is diffuus. Ook bevindt de waterstoflijn zich bij optische golflengten zeer dicht bij de deuteriumlijn, waardoor deze kan worden verward met waterstof; maar bij radiogolflengten is deuterium goed gescheiden van waterstof en metingen kunnen consistentere resultaten opleveren.
Bovendien vormde onze moderne levensstijl, gevuld met gadgets die radiogolven gebruiken, een behoorlijke uitdaging voor het team dat probeerde het zwakke deuterium-radiosignaal te detecteren. Radiofrequentie-interferentie bombardeerde het terrein van mobiele telefoons, hoogspanningslijnen, piepers, tl-lampen, tv en in één geval van een kast met telefoonapparatuur waar de deuren waren afgesloten. Om de interferentie te lokaliseren, werd een cirkel van yagi-antennes gebruikt om de richting van valse signalen aan te geven, en begon een systematische zoektocht naar de RFI-bronnen.
Soms vroeg Rogers om hulp van de buren van Haystack en verving in verschillende gevallen een bepaald antwoordapparaat dat een radiosignaal uitzond door een signaal dat het experiment niet verstoorde. De storing veroorzaakt door het stereosysteem van één persoon werd opgelost door een onderdeel op de geluidskaart door de fabriek te laten vervangen.
De andere leden van het team dat met Rogers werkt, zijn Kevin Dudevoir, Joe Carter, Brian Fanous en Eric Kratzenberg (allemaal van Haystack Observatory) en Tom Bania van Boston University.
De Deuterium Array in Haystack is een installatie op voetbalveldformaat, bedacht en gebouwd in de Haystack-faciliteit met steun van de National Science Foundation, MIT en TruePosition Inc.
Oorspronkelijke bron: MIT News Release
