Ibland är det lätt att vara astronom. När ditt himmelsmål är något enkelt och ljust kan spelet vara ganska enkelt: peka ditt teleskop mot saken och vänta bara på att alla saftiga fotoner kommer att hälla in.
Men ibland är det svårt att vara astronom, som när du försöker studera de första stjärnorna som visas i universum. De är mycket för långt borta och för svaga för att se direkt med teleskop (till och med det mycket hypade James Webb rymdteleskopet kommer bara att kunna se de första galaxerna, en ansamling av ljus från hundratals miljarder stjärnor). Hittills har vi inga observationer av de första stjärnorna, som är en stor stumma.
Så astronomer engagerar sig i lite kosmisk kik-a-boo.
Innan de första stjärnorna bildades (det exakta datumet är osäkert, eftersom vi inte har observerat det ännu, men vi misstänker att det hände för cirka tretton miljarder år sedan), bestod universum nästan uteslutande av rent, osmyckligt neutralt väte: enstaka elektroner bundna till enstaka protoner i perfekt harmoni.
Men sedan dök de första stjärnorna ut och hällde sin högenergi-strålning genom hela kosmos och översvämmade universumet med rikliga röntgenstrålar och gammastrålar. Den intensiva strålningen slet sönder det neutrala väte och omvandlade den till den tunna men heta plasma som vi ser i dagens universum. Denna process, känd som epoket av reionization, började i små fläckar som så småningom växte för att uppsluka kosmos, som ett gäng konstiga bubblor.
Allt detta är fascinerande, men hur kan astronomer faktiskt upptäcka denna process? De kan göra det genom ett litet knep av neutralt väte: det avger strålning vid en mycket specifik frekvens, 1420 MHz, vilket motsvarar en våglängd på 21 centimeter. Innan de första stjärnorna kom online pumpade den neutrala gasen ut denna strålning på 21 cm från skopbelastningen, varvid signalen gradvis minskade när universum blev en plasma.
Låter som en plan, förutom a) denna signal är oerhört svag, och b) en bajillion andra saker i universum avger strålning vid liknande frekvenser, inklusive våra radioapparater på jorden.
Att ta bort det irriterande ljudet från den saftiga kosmologiska signalen kräver att det finns berg med data och siktning genom den astronomiska höstacken för 21 cm-nålen. Vi har för närvarande inte möjligheterna att upptäcka - som kommer att behöva vänta på nästa generations radioteleskop som Square Kilometer Array - men nuvarande observatorier som Murchison Widefield Array i västra Australien lägger all nödvändig grund.
Inklusive att leverera 200 TB data i sitt första pass, som för närvarande analyseras av några av de mest kraftfulla superdatorerna i världen.
