Bazen gökbilimci olmak kolaydır. Göksel hedefiniz basit ve parlak bir şey olduğunda, oyun oldukça basit olabilir: teleskopunuzu bir şeye doğrultun ve tüm sulu fotonların üzerine dökülmesini bekleyin.
Ama bazen gökbilimci olmak zordur, evrendeki ilk yıldızları incelemeye çalıştığınız gibi. Çok uzaklar ve doğrudan teleskoplarla görmek için çok zayıflar (çok sinirli James Webb Uzay Teleskobu bile sadece ilk galaksileri, yüzlerce milyar yıldızdan bir ışık birikimi görebilecek). Bugüne kadar, büyük bir serseri olan ilk yıldızlarla ilgili herhangi bir gözlemimiz yok.
Böylece, gökbilimciler biraz kozmik peek-a-boo ile uğraşırlar.
Oluşan ilk yıldızlardan önce (kesin tarih belirsizdir, çünkü henüz gözlemlemedik, ancak yaklaşık on üç milyar yıl önce gerçekleştiğinden şüpheleniyoruz), evren neredeyse tamamen saf, katkısız nötr hidrojenden oluşuyordu: mükemmel bir uyum içinde tek protonlar.
Ama sonra ilk yıldızlar ortaya çıktı ve evreni bol miktarda X-ışını ve gama ışını ile doldurarak yüksek enerjili radyasyonlarını kozmosa döktü. Bu yoğun radyasyon nötr hidrojeni parçaladı ve onu günümüz evreninde gördüğümüz ince ama sıcak plazmaya dönüştürdü. Reiyonizasyon Dönemi olarak bilinen bu süreç, sonunda bir sürü tuhaf kabarcık gibi kozmosu yutmak için büyüyen küçük yamalarla başladı.
Bütün bunlar büyüleyici, ama astronomlar bu süreci nasıl tespit edebilirler? Küçük bir nötr hidrojen hilesi ile yapabilirler: 21 santimetrelik bir dalga boyuna karşılık gelen çok spesifik bir sıklıkta, 1420 MHz'de radyasyon yayar. İlk yıldızlar çevrimiçi olmadan önce, nötr gaz bu 21 cm radyasyonu kova yüküyle pompaladı, evren bir plazma haline geldiğinde sinyal yavaş yavaş azaldı.
Bir plan gibi geliyor, a) bu sinyal inanılmaz derecede zayıf ve b) evrendeki bir bajillion başka şey, Dünya'daki radyolarımız da dahil olmak üzere benzer frekanslarda radyasyon yayar.
Sinir bozucu gürültünün sulu kozmolojik sinyalden ayrılması, veri dağlarını alır ve 21 cm'lik iğne için astronomik samanlıktan süzülür. Şu anda, Kilometre Dizisi gibi yeni nesil radyo teleskopları için beklemek zorunda kalacak olan algılama yapma kapasitemiz yok, ancak Batı Avustralya'daki Murchison Widefield Dizisi gibi mevcut gözlemevleri gerekli tüm zemin döşemelerini yapıyor.
Şu anda dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından bazıları tarafından analiz edilen ilk geçişinde 200 TB veri dağıtımı da dahil.