Członkowie zespołu badawczego, którzy postanowili wyjaśnić tę zagadkę, wykorzystali tzw. gaz wodny, czyli mieszaninę tlenku węgla z wodorem. Ten schłodzony związek wchodzi w skład chmury oddalonej o około 13,8 mld lat świetlnych od naszej planety. W ten sposób udało im się określić rekordowo wczesne temperatury panujące we wszechświecie.
Czytaj też: Wszechświat był częścią wieloświata? Świadczą o tym cechy bozonu Higgsa
Jedna z teorii zakłada, że ekspansja wszechświata, czyli jego nieustanne rozszerzanie, prowadzi do jednoczesnego spadku panujących w nim temperatur. Uzyskanie odpowiedzi na pytania związane z tym zjawiskiem jest ważne nie tylko ze względu na poznawanie historii wszystkiego co nas otacza. Stanowi również kluczowy element związany z tzw. ciemną energia, czyli jednym ze składników wszechświata, który wypełnia całą przestrzeń i warunkuje zachodzenie ekspansji, choć jednocześnie pozostaje nieuchwytny.
Obraz galaktyki HFLS3 pochodzi z pierwszych etapów istnienia wszechświata
Korzystając z instrumentu NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) członkowie zespołu badawczego dokonali ekspertyzy galaktyki HFLS3, w której dochodzi do natężonego powstawania gwiazd. Ze względu na ogromny dystans dzielący naszą planetę od tej galaktyki widzimy jej obraz sprzed miliardów lat, uzyskując perspektywę HFLS3 z 880 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Obserwacje wykazały również istnienie dużej chmury pary wodnej pomiędzy Ziemią a wspomniana galaktyką. Jedną z cech wyróżniających tego obłoku jest niższa temperatura niż w przypadku kosmicznego mikrofalowego promieniowanie tła (CMB). A to właśnie CMB jest jednym z powszechnych wskaźników temperatury wszechświata.
Jeśli chodzi o wyniki obliczeń, to zdaniem naukowców temperatury gazu wodnego w HFLS3 około 880 milionów lat po Wielkim Wybuchu wynosiły od -256,8 do -243 stopni Celsjusza. Jest to zgodne z dotychczasowymi przewidywaniami modeli kosmologicznych, co dodatkowo cieszy, ponieważ wykazuje skuteczność tych symulacji.
Czytaj też: Oto największa mapa Wszechświata, jaką udało nam się do tej pory stworzyć
Tempo ekspansji wszechświata oraz spadek temperatury CMB to dwa istotne wskaźniki dotyczące natury ciemnej energii. Kontynuując pracę z wykorzystaniem instrumentu NOEMA naukowcy chcą teraz przekonać się, czy podobne trendy zostaną zaobserwowane w przypadku innych obszarów wszechświata. Dotychczasowe odkrycia – związane z HFLS3 – są szczególnie przydatne ze względu na fakt, iż około 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, kosmiczne mikrofalowe tło stało się zbyt zimne, aby dało się przeprowadzić efektywne obserwacje.