Đôi khi, nó dễ dàng trở thành một nhà thiên văn học. Khi mục tiêu thiên thể của bạn là một cái gì đó đơn giản và sáng sủa, trò chơi có thể khá đơn giản: hướng kính thiên văn của bạn vào vật đó và chỉ chờ tất cả các photon ngon ngọt đổ vào.
Nhưng đôi khi trở thành một nhà thiên văn học rất khó khăn, giống như khi bạn đang cố gắng nghiên cứu những ngôi sao đầu tiên xuất hiện trong vũ trụ. Họ đã đi quá xa và quá mờ để nhìn trực tiếp bằng kính viễn vọng (ngay cả Kính viễn vọng Không gian James Webb bị thổi phồng sẽ chỉ có thể nhìn thấy các thiên hà đầu tiên, sự tích tụ ánh sáng từ hàng trăm tỷ ngôi sao). Đến nay, chúng tôi không có bất kỳ quan sát nào về các ngôi sao đầu tiên, đó là một con số lớn.
Vì vậy, các nhà thiên văn học tham gia vào một chút vụng trộm vũ trụ.
Trước khi các ngôi sao đầu tiên hình thành (ngày chính xác là không chắc chắn, vì chúng ta chưa quan sát thấy nó, nhưng chúng ta nghi ngờ nó đã xảy ra khoảng mười ba tỷ năm trước), vũ trụ được cấu tạo gần như hoàn toàn từ hydro trung tính tinh khiết, không bị biến đổi proton đơn trong sự hài hòa hoàn hảo.
Nhưng sau đó, những ngôi sao đầu tiên xuất hiện và đổ bức xạ năng lượng cao của chúng khắp vũ trụ, tràn ngập vũ trụ bằng tia X và tia gamma đa dạng. Bức xạ cực mạnh đó đã xé toạc hydro trung tính, biến nó thành plasma mỏng nhưng nóng mà chúng ta thấy trong vũ trụ ngày nay. Quá trình này, được gọi là Kỷ nguyên tái sinh, bắt đầu trong những mảng nhỏ cuối cùng phát triển để nhấn chìm vũ trụ, giống như một loạt bong bóng kỳ lạ.
Tất cả điều này là hấp dẫn, nhưng làm thế nào các nhà thiên văn học thực sự có thể phát hiện quá trình này? Họ có thể làm điều đó thông qua một mẹo nhỏ của hydro trung tính: nó phát ra bức xạ ở tần số rất đặc biệt, 1420 MHz, tương ứng với bước sóng 21 cm. Trước khi các ngôi sao đầu tiên xuất hiện, khí trung tính đã bơm ra bức xạ 21cm này bằng tải trọng, với tín hiệu giảm dần khi vũ trụ trở thành plasma.
Âm thanh giống như một kế hoạch, ngoại trừ a) tín hiệu này cực kỳ yếu và b) một tỷ thứ khác trong vũ trụ phát ra bức xạ ở tần số tương tự, bao gồm cả radio của chúng ta trên Trái đất.
Việc loại bỏ tiếng ồn khó chịu từ tín hiệu vũ trụ mọng nước đòi hỏi phải có hàng núi dữ liệu và sàng lọc thông qua đống cỏ thiên văn cho kim 21cm. Chúng tôi hiện không có khả năng phát hiện - sẽ phải chờ các kính viễn vọng vô tuyến thế hệ tiếp theo như Square Kilometer Array - nhưng các đài quan sát hiện tại như Murchison Widefield Array ở Tây Úc đang đặt tất cả các nền tảng cần thiết.
Bao gồm việc cung cấp 200 TB dữ liệu trong lần đầu tiên, hiện đang được phân tích bởi một số siêu máy tính mạnh nhất trên thế giới.
