Při návštěvě poušti Karoo rozprostírající se na jihu Afriky můžete natrefit na unikátní síť stovek sloupů, mezi kterými je natažena jakási síť. Tato konstrukce je teleskop HERA a jeho úkolem je zkoumat nejstarší hvězdy našeho vesmíru.
HERA je akronymem pro Hydrogen Epoch of Reionization Array. Z fyzikálního hlediska jde o tzv. interferometr, tedy zařízení schopné měřit index lomu plynů a kapalin. Místo toho, aby ke sběru dat používal pouze jednu anténu, používá jich více a všechny jednotlivé datové toky spojuje dohromady. Kouzlo teleskopu HERA nespočívá v jeho jednoduché konstrukci, ale v superpočítači propojeném vysokorychlostním optickým kabelem, který se stará o zpracování získaných dat. Výsledkem je ultra vysoké rozlišení, které teleskop využívá k hledání hvězd vzdálených několik miliard světelných let.
Cesta k počátkům vesmíru
Po velkém třesku se vesmír nacházel ve značně odlišném stavu, než jak jej známe nyní. Hmota existovala ve formě plazmy, a trvalo několik set tisíc let, než začaly vznikat první atomy. Vesmír pak strávil stovky milionů let jako rozpínající se chladnoucí plyn tvořený neutrálním vodíkem a heliem. Po celou tu dobu neexistovaly žádné hvězdy ani galaxie. Nakonec se však zárodky těchto vesmírných těles postupně začaly přece jen tvořit. Vědci pak tuto epochu, která nastala někdy během prvních několika set milionů let po velkém třesku, nazývají kosmický úsvit. Pozorovat a zkoumat toto období však není ani s dnešními technologiemi jednoduché.
Pomáhá i Webbův dalekohled, na tato pozorování však není ideální
Odborníci si tak ve většině případů donedávna dopomáhali zejména teoriemi a dohady. Přístroje, jako je vesmírný dalekohled Jamese Webba, byly speciálně navrženy ke studiu této epochy. Webbův dalekohled má však jednu zásadní nevýhodu. Má totiž velmi úzké zorné pole, takže ho astronomové mohou použít jen ke studiu několika galaxií najednou. Právě proto tak vzniklo zařízení jako HERA, které v tomto směru může být mnohem více nápomocné.
K detekci raných hvězd je vhodné zaměřit se na pozorování rádiových vln, které dokáže vyzařovat neutrální vodík. Toto záření je přitom o velmi specifické vlnové délce 21 centimetrů, a lze jej tak poměrně spolehlivě zachytit a izolovat od dalšího šumu. Právě neutrální vodík pak byl ve velkých koncentracích přítomen ve vesmíru před miliardami let. Jakmile se však začaly tvořit první hvězdy, zaplavily vesmír vysokoenergetickým zářením, které dokázalo přeměnit neutrální plyny zpět na plazmu. Toto období se označuje jako éra reionizace, a právě tuto epochu historie vesmíru HERA nyní zkoumá. Analýzy však nejsou jinak jednoduché, a na plné rozluštění si tak budeme muset ještě chvíli počkat.
Zdroje:
