Un „ochi” uriaș se construiește în deșertul Utah: 2.000 de antene vânează ecoul materiei întunecate

Într-un colț liniștit din deșertul Utah, fără semnal la telefon și fără zgomotul electronic al civilizației moderne, se pregătește un proiect științific uriaș: Deep Synoptic Array 2000 - pe scurt, DSA-2000. Adică un fel de cameră foto uriașă care nu face poze cu lumină, ci cu unde radio din Univers. 

Ce este DSA-2000?

Imaginează-ți 2.000 de antene parabolice (din acelea care arată ca farfuriile de satelit, dar de 5 metri fiecare), întinse în mijlocul pustietății. Împreună, vor forma unul dintre cele mai puternice instrumente de ascultat și „văzut” Universul la nivel de unde radio - o regiune a spectrului invizibil ochiului uman, dar plină de semnale misterioase.

Și da, multe dintre aceste semnale vin din adâncurile cosmosului, de la fenomene care nu se văd cu telescoapele clasice: explozii necunoscute, pulsații enigmatice, și poate chiar indicii despre materia întunecată.

La ce e bun un astfel de telescop radio?

Ei bine, din anii ’50, radioastronomia ne-a arătat lucruri pe care nici măcar Hubble nu le putea vedea. A scos la lumină cum se nasc stelele, cum arată găurile negre și cum pulsează stelele moarte. DSA-2000 duce totul la următorul nivel, scrie astrofizicianul Paul Sutter, pentru Live Science.

Datorită câmpului său vizual uriaș și rezoluției precise, va funcționa ca o cameră digitală uriașă pentru spațiu - dar în spectrul radio. Asta înseamnă că va putea detecta fenomene complet invizibile până acum, inclusiv particule și semnale care ar putea rescrie ce știm despre Univers.

Ce se caută? 

Materia întunecată - Marea Fantomă a cosmosului - Se bănuiește că 85% din materia din Univers nu poate fi văzută. Nu emite lumină, nu interacționează cu nimic în mod direct. I se spune „materie întunecată”. DSA-2000 ar putea fi prima unealtă capabilă să-i simtă urmele, indirect.

Un candidat pentru această materie întunecată este axionul, o particulă ipotetică minusculă. Când axionii se adună în jurul stelelor neutronice (rămășițele superdense ale unor stele moarte), și sunt supuși la câmpuri magnetice intense, pot să se transforme în... fotoni. Adică în semnale radio pe care DSA-2000 le-ar putea capta.

Alt candidat este fotonul întunecat. Seamănă cu particula de lumină obișnuită, dar e invizibil, necunoscut și, cum spune și numele, întunecat. Dacă există, s-ar putea manifesta în jurul stelelor neutronice sub formă de „superradiație” – o frenezie de energie care ar putea emite semnale detectabile. Dacă DSA-2000 le va prinde, va fi un pas uriaș spre confirmarea unei forme noi de materie.

Unde gravitaționale prin pulsați

În 2023, astronomii au reușit ceva incredibil: au detectat unde gravitaționale folosind stele neutronice pulsante, numite pulsați.

Acestea funcționează ca niște ceasuri cosmice extrem de precise. DSA-2000 va putea observa aproape 3.000 de astfel de pulsați, identificând variații fine în rotația lor - cauzate, poate, de găuri negre invizibile sau bule de materie întunecată care le orbitează.

Exploziile radio rapide – mesajele misterioase din spațiu

Universul nu tace. Uneori „strigă” prin ceva numit Fast Radio Bursts (FRB) – explozii bruște de semnal radio care durează câteva milisecunde și vin de la miliarde de ani lumină distanță. Nimeni nu știe exact ce le provoacă.

DSA-2000 ar putea detecta zeci de mii de astfel de explozii. Cu cât înțelegem mai multe despre ele, cu atât ne apropiem de răspunsuri legate de energia întunecată, neutrini și alte fenomene fundamentale care dau formă Universului.

Universul ne șoptește. DSA-2000 ar putea fi urechea care ascultă

Tot ceea ce ne înconjoară, de la lumina stelelor până la tăcerea aparentă a spațiului, are o poveste. Doar că uneori, aceste povești nu se spun cu cuvinte sau imagini, ci cu semnale radio slabe, discrete, care se pierd în zgomotul general.

DSA-2000 promite să elimine acel zgomot și să ne ajute să ascultăm. Și poate, într-o zi, vom auzi ceva ce nu am mai auzit niciodată, mai crede Paul Sutter.