Forskere ved CU Boulder er ved at udvikle en satellit på størrelse med en brødrister for at undersøge et af de mest fundamentale mysterier i kosmos: hvordan stråling fra stjerner tog sig vej fra de første galakser til fundamentalt at ændre universets sammensætning.
Disse resultater vil blive opnået under forsøget for at teste supernova-rester og proxyer for reionisering (SPRITE), finansieret NASA missioner under ledelse af Laboratory of Atmospheric and Space Physics (LASP) i CU Boulder.
Planlagt til opsendelse i 2022, $4 millioner SPRITE er den seneste i LASPs linje af små rumfartøjer. Denne CubeSat vil være lidt over en fod lang og veje omkring 40 pund. Det vil også indsamle hidtil usete data fra moderne stjerner og supernovaer for at hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå en tid i kosmisk historie kaldet Reionization Epoch, en periode, hvor universets første stjerner levede hurtigt, eksploderede og gik til supernova på blot et par millioner år.
"Vi forsøger at fastslå, hvordan universet var, da det blev dannet, og hvordan det udviklede sig til, hvad det er i dag," sagde Brian Fleming, LASP forskningsprofessor, der leder SPRITE-missionen.
Holdet håber også, at SPRITE vil vise, hvad CubeSats kan opnå. I dag er de fleste af disse miniaturerumfartøjer fokuseret på at studere fænomener tættere på hjemmet, såsom vejret på Jorden eller udbrud, der bryder ud fra Solens overflade.
Fleming forklarede, at før reioniseringens æra var universet ikke, som det er i dag. De første stjerner og galakser i rummet var lige begyndt at dannes, men deres lys kunne ikke spredes langt ud i rummet, som det gør i dag – de store afstande mellem galakser var fyldt med neutral gas, der effektivt skyede universet.
Så, for lidt over 13 milliarder år siden, begyndte det at ændre sig: stråling fra disse unge stjerner begyndte at undslippe deres galakser og ionisere den omgivende gas, hvilket bankede elektroner væk fra brintatomer og ændrede naturen af universets stof.
Der er kun ét problem med teorien: videnskabsmænd er stadig ikke sikre på, hvordan denne verden var i stand til at flygte fra de første galakser i universet. En teori antyder, at ældgamle supernovaer blæste skyerne af tæt gas, der omgiver disse tidlige stjerner, væk, som gigantiske løvblæsere i rummet.
SPRITE vil ikke søge direkte at observere disse gamle udbrud. I stedet vil han foretage to inspektioner tættere på hjemmet. Man vil måle, hvordan nærliggende galakser udsender ioniserende stråling. Den anden vil fokusere på resterne af stjerner, der eksploderede i de magellanske skyer, to dværggalakser, der omgiver vores Mælkevej.
Det bliver ikke nemt. Sådan stråling kan kun ses i et smalt vindue af ultraviolet lys, som historisk har været vanskeligt at opdage med teleskoper. For at omgå denne begrænsning eksperimenterer SPRITE-teamet med en række nye teknologier, som ikke har fløjet i rummet før. De inkluderer en speciel type spejlbelægning designet til at reflektere UV-lys i CubeSat-detektorer.
SPRITE-teamet er i gang med at færdiggøre designet af rumfartøjet og vil snart begynde at lave prototypedele.
Læs også: