Канадский радиотелескоп CHIME впервые в собственной выборке, без каталога галактик другого телескопа, обнаружил космологический 21-сантиметровый сигнал нейтрального водорода. Статья вышла 28 сентября в The Astrophysical Journal. По 94 ночам наблюдений 2019 года команда измерила спектр мощности в диапазоне красных смещений от 1,01 до 1,34 со статистической значимостью 12,5 сигма — это излучение эпохи, когда Вселенной было около пяти миллиардов лет.

Речь не о снимке отдельных облаков. Метод картирования интенсивности складывает радиосвечение неразрешённых скоплений водорода в больших объёмах космоса, а его флуктуации показывают распределение материи. Из-за расширения Вселенной линия с исходной частотой 1420 МГц в этих данных сместилась в диапазон 608–708 МГц.

Космологический сигнал на несколько порядков слабее радиоизлучения Млечного Пути, внегалактических источников, земных помех и собственных искажений прибора. Раньше CHIME подтверждал его только перекрёстным сопоставлением с внешними обзорами галактик. Новая обработка объединяет фильтрацию радиопомех, формирование одинакового луча на разных частотах и удаление более яркого фонового радиоизлучения. В двух независимых поддиапазонах команда получила значимость 9,2 и 8,7 сигма; согласие результатов снижает вероятность частотно-зависимого загрязнения, хотя точности пока недостаточно, чтобы измерить изменение сигнала между этими близкими эпохами.

CHIME построили для измерения крупномасштабной структуры Вселенной и истории её расширения. Самостоятельное выделение сигнала подтверждает, что радиотелескоп способен работать как задуманный космологический инструмент, но ещё не измеряет свойства тёмной энергии и не выбирает между её моделями. У исследователей уже накоплено почти семь лет наблюдений, которые должны расширить анализ на более ранние эпохи.