О том, что происходило вскоре после Большого взрыва, известно немногое. Новая миссия CosmoCube, описанная в журнале Nature Astronomy, должна восполнить этот пробел. Она предполагает запуск на лунную орбиту космического аппарата размером с чемодан. Летая вокруг нашего спутника, он будет ловить радиосигнал, испускаемый нейтральным водородом в ранней Вселенной на волне 21 сантиметр. Анализируя красное смещение этого сигнала, можно будет оценить его интенсивность в разные эпохи относительно реликтового излучения.
«Главное, что мы можем выяснить по этому сигналу, — это физическая температура газа в ранней Вселенной», — объясняет профессор Элой де Лера Аседо из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, ведущий автор проекта. Поскольку сигнал линии 21 сантиметр работает как своеобразный термометр, команда надеется изучить целый период: от начала так называемых «тёмных веков» — примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва — через космическую зарю, время появления первых звёзд и галактик, и вплоть до конца эпохи реионизации, которая наступила примерно через миллиард лет после Большого взрыва.
«Температура газа зависит от событий, которые происходили во Вселенной в ту или иную эпоху», — подчёркивает де Лера Аседо. Кроме того, по его словам, амплитуда и форма сигнала 21 сантиметр, как ожидается, зависят от тёмной материи, что даст специалистам способ лучше понять её природу.
Наблюдения на волне 21 сантиметр ведутся, но делать это на Земле очень непросто. Слишком сильные помехи техногенного характера, плюс экранирующий эффект ионосферы. Луна в роли защиты многие эти проблемы решила бы. Аппарат, находясь на лунной орбите, сможет регистрировать сигналы, не искажённые земной атмосферой и радиоизлучением.
Общая стоимость проекта оценивается чуть менее чем в 50 миллионов фунтов стерлингов. Запуск, как надеются учёные, состоится примерно через пять лет. Космическое агентство Великобритании уже выделило на CosmoCube более двух миллионов фунтов.
«Измерения CosmoCube помогут нам разобраться в ключевых компонентах нашего космического происхождения — в процессах, которые привели к образованию первых звёзд и галактик и положили конец так называемым космическим тёмным векам», — надеется профессор Фил Булл из Джодрелл-Бэнкского центра астрофизики.
Однако нужно торопиться, предупреждает он. Другие страны готовят аналогичные проекты, и если пространство за Луной заполонят многочисленные спутники, там будет стоять такой же радиошум, что и на Земле. Тогда уникальная возможность заглянуть в раннюю Вселенную может быть упущена.
Миссия CosmoCube — это не просто очередной спутник. Это попытка заглянуть в эпоху, когда Вселенная была тёмной и холодной, когда не было ни звёзд, ни галактик, а только нейтральный водород, медленно остывающий после Большого взрыва. И если аппарат сможет зарегистрировать сигнал с той эпохи, мы получим ключ к пониманию того, как устроен наш мир и как он стал таким, каким мы его знаем.
