कभी-कभी यह एक खगोलविद के रूप में आसान होता है। जब आपका आकाशीय लक्ष्य कुछ सरल और उज्ज्वल होता है, तो खेल बहुत सीधा हो सकता है: अपनी दूरबीन को इस बिंदु पर इंगित करें और बस सभी रसदार फोटोन को अंदर डालने के लिए प्रतीक्षा करें।
लेकिन कभी-कभी खगोलशास्त्री होना कठिन होता है, जैसे कि जब आप ब्रह्मांड में आने वाले पहले सितारों का अध्ययन करने की कोशिश कर रहे हों। वे बहुत दूर हैं और दूरबीनों से सीधे देखने के लिए बहुत ज्यादा बेहोश (यहां तक कि बहुचर्चित जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप केवल पहली आकाशगंगाओं, सैकड़ों सितारों से प्रकाश का संचय) देख पाएंगे। आज तक, हमारे पास पहले सितारों का कोई अवलोकन नहीं है, जो कि एक प्रमुख बमर है।
तो, खगोलविद थोड़ा सा ब्रह्मांडीय तिरछी नज़र से जुड़ते हैं।
पहले बने सितारों से पहले (सटीक तारीख अनिश्चित है, क्योंकि हमने अभी तक इसका अवलोकन नहीं किया है, लेकिन हमें संदेह है कि यह तेरह अरब साल पहले हुआ था), ब्रह्मांड लगभग पूरी तरह से शुद्ध, बिना मिलावट के तटस्थ हाइड्रोजन से बना था: एकल इलेक्ट्रॉनों से बंधा हुआ पूर्ण सद्भाव में एकल प्रोटॉन।
लेकिन तब पहले तारे दिखाई दिए, और पूरे ब्रह्मांड में अपनी उच्च-ऊर्जा विकिरण डाला, ब्रह्मांड को प्रचुर एक्स-रे और गामा किरणों से भर दिया। उस तीव्र विकिरण ने न्यूट्रल हाइड्रोजन को चीरकर, उसे पतले लेकिन गर्म प्लाज्मा में परिवर्तित कर दिया, जिसे हम वर्तमान ब्रह्मांड में देखते हैं। यह प्रक्रिया, जिसे रियोटाइजेशन के युग के रूप में जाना जाता है, छोटे पैच में शुरू हुई जो अंततः अजीब बुलबुले के गुच्छा की तरह ब्रह्मांड को बढ़ाने के लिए बढ़ी।
यह सब आकर्षक है, लेकिन खगोलविद वास्तव में इस प्रक्रिया का पता कैसे लगा सकते हैं? वे इसे तटस्थ हाइड्रोजन की एक छोटी सी चाल के माध्यम से कर सकते हैं: यह एक बहुत विशिष्ट लगातार 1420 मेगाहर्ट्ज पर विकिरण का उत्सर्जन करता है, जो 21 सेंटीमीटर की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। पहले सितारों के ऑनलाइन आने से पहले, तटस्थ गैस ने बकेट लोड द्वारा इस 21 सेमी विकिरण को पंप किया, संकेत के साथ धीरे-धीरे कम हो गया क्योंकि ब्रह्मांड एक प्लाज्मा बन गया।
एक योजना की तरह लगता है, सिवाय इसके) यह संकेत अविश्वसनीय रूप से कमजोर है, और बी) ब्रह्मांड में एक बाजिलियन अन्य चीजें समान आवृत्तियों पर विकिरण का उत्सर्जन करती हैं, जिसमें पृथ्वी पर हमारे रेडियो भी शामिल हैं।
रसदार कोस्मोलॉजिकल सिग्नल से कष्टप्रद शोर को हटाने के लिए डेटा के पहाड़ों और 21 सेमी सुई के लिए खगोलीय हिस्टैक के माध्यम से स्थानांतरण की आवश्यकता होती है। वर्तमान में हमारे पास पता लगाने की क्षमता नहीं है - जिसे स्क्वायर किलोमीटर एरे की तरह अगली पीढ़ी के रेडियो दूरबीनों के लिए इंतजार करना होगा - लेकिन पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में मर्चिसन वाइडफील्ड एरे जैसी वर्तमान वेधशालाएं सभी आवश्यक जमीनी कार्य कर रही हैं।
अपने पहले पास में 200 टीबी डेटा देना शामिल है, जो वर्तमान में दुनिया के कुछ सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों द्वारा विश्लेषण के अधीन है।
