Forskare vid CU Boulder utvecklar en satellit lika stor som en brödrost för att undersöka ett av kosmos mest grundläggande mysterier: hur strålning från stjärnor tog sig från de första galaxerna för att fundamentalt förändra universums sammansättning.
Dessa resultat kommer att erhållas under experimentet för att testa supernovarester och proxyer för återjonisering (SPRITE), finansierat NASA uppdrag under ledning av Laboratory of Atmospheric and Space Physics (LASP) i CU Boulder.
SPRITE, som är planerad att lanseras 2022, är den senaste i LASP:s linje av små rymdfarkoster. Denna CubeSat kommer att vara drygt en fot lång och väga cirka 4 pund. Den kommer också att samla in oöverträffade data från moderna stjärnor och supernovor för att hjälpa forskare att bättre förstå en tid i kosmisk historia som kallas återjoniseringsepoken, en period då universums första stjärnor levde snabbt, exploderade och blev supernova på bara några miljoner år.
"Vi försöker fastställa hur universum var när det bildades och hur det utvecklades till vad det är idag", säger Brian Fleming, LASP forskningsprofessor som leder SPRITE-uppdraget.
Teamet hoppas också att SPRITE ska visa vad CubeSats kan åstadkomma. Idag är de flesta av dessa miniatyrfarkoster fokuserade på att studera fenomen närmare hemmet, som vädret på jorden eller flammor som bryter ut från solens yta.
Fleming förklarade att före eran av återjonisering var universum inte som det är idag. De första stjärnorna och galaxerna i rymden hade precis börjat bildas, men deras ljus kunde inte spridas långt ut i rymden som det gör idag - de enorma avstånden mellan galaxerna var fyllda med neutral gas som effektivt grumlade universum.
Sedan, för drygt 13 miljarder år sedan, började det förändras: strålning från dessa unga stjärnor började fly från deras galaxer och jonisera den omgivande gasen, vilket slog elektroner bort från väteatomer och förändrade universums materias natur.
Det finns bara ett problem med teorin: forskare är fortfarande inte säkra på hur denna värld kunde fly från universums första galaxer. En teori tyder på att forntida supernovor blåste bort molnen av tät gas som omgav dessa tidiga stjärnor, som gigantiska lövblåsare i rymden.
SPRITE kommer inte att försöka direkt observera dessa gamla utbrott. Istället kommer han att genomföra två inspektioner närmare hemmet. Man ska mäta hur närliggande galaxer sänder ut joniserande strålning. Den andra kommer att fokusera på resterna av stjärnor som exploderade i Magellanska molnen, två dvärggalaxer som omger vår Vintergatan.
Det blir inte lätt. Sådan strålning kan bara ses i ett smalt fönster av ultraviolett ljus som historiskt har varit svårt att upptäcka med teleskop. För att komma runt denna begränsning experimenterar SPRITE-teamet med ett antal nya teknologier som inte har flugit i rymden tidigare. De inkluderar en speciell typ av spegelbeläggning utformad för att reflektera UV-ljus i CubeSat-detektorer.
SPRITE-teamet håller på att slutföra designen av rymdfarkosten och kommer snart att börja tillverka prototypdelar.
Läs också: