Umelecký dojem z emisie extragalaktického pozadia a absorpcie svetla. klikni na zväčšenie
Vesmír je naplnený rozptýleným žiarením zo všetkých hviezd a galaxií. Túto kozmickú hmlu je v skutočnosti ťažké zistiť, pretože v okolí máme oveľa jasnejšie predmety, ktoré ju môžu vypratať; ako to, ako svetlá mesta zakrývajú hviezdy v noci. Jedným zo spôsobov merania tohto žiarenia je použitie žiarenia z kvasarov, ktoré sú mimoriadne jasné a vzdialené. Vysokoenergetické žiarenie z kvasarov stráca energiu, keď prechádza týmto žiarením v pozadí, a to sa dá zmerať.
V celom vesmíre sa žiaria kozmické pozadie. K tomu prispievajú hviezdy, galaxie - všetky druhy zdrojov; svetlo je vlastne ich zvyšky. Astrofyzici teraz zistili, že toto svetlo nie je také intenzívne, ako ktokoľvek hádal. Vedci použili dva vzdialené kvasary ako „sondy“ a zaznamenali svoje gama spektrá pomocou H.E.S.S. ďalekohľady v Namíbii. Tieto spektrá sa ukázali byť iba trochu začervenané; Zdalo sa, že pozadie svetla len slabo zahmlieva žiarenie kvasarov. Tieto pozorovania nielen vrhajú svetlo na pozadie, ale aj na také témy, ako sú narodenie a vývoj galaxií (Nature, 20. apríla 2006).
Hviezdy, galaxie, kvazary a mnoho ďalších objektov prispieva k hmle žiarenia vo vesmíre. Prechádza celým medzigalaktickým priestorom; je to „zvyšné“ svetlo, ktoré vysielajú všetky tieto objekty. Extragalaktické pozaďové svetlo - EBL - zakrýva epochy v hodnote hviezdnej aktivity od vzniku prvých hviezd po súčasnosť. Vedci sa dlho snažia merať túto emisiu. Priame to však nie je ľahké a extrémne nepresné, pretože zemská atmosféra, slnečná sústava a mliečna cesta vysielajú žiarenie, ktoré sa dostane do cesty pozorovaniu slabého EBL.
Jedným zo spôsobov riešenia tohto problému je pozorovanie kvázarov - vesmírnych energetických tovární, ktoré majú v strede obrovskú čiernu dieru. Tieto „gravitačné pasce“ pohlcujú plyn okolo nich a časť z neho pľuvajú späť ako plazma, zrýchlené takmer na rýchlosť svetla. Je to žiarenie zoskupené z protónov, elektrónov a elektromagnetických vĺn. Často môže byť stokrát širšia ako jej materská galaxia. Ak bude tento „kvázarový sprej“ smerovať na Zem, žiarenie sa môže javiť ako dosť silné - astronómovia to nazývajú „blazar“.
Dva objekty, ktoré H.E.S.S. pozorovaní vedci sú obaja lupiči. Ako ich používať ako sondy? Vysielajú veľmi energetické častice gama svetla, ktoré strácajú silu na svojej ceste k Zemi, keď dopadnú na fotóny EBL. To spôsobí začervenanie pôvodného spektra glazúr gama - napríklad keď sa Slnko blíži k obzoru za súmraku a zemská atmosféra rozptyľuje viac modrej časti slnečného svetla ako červenú. Čím silnejšia je atmosféra, tým červenšie slnko. Sčervenenie závisí od hrúbky média. Táto skutočnosť je kľúčom k preskúmaniu zloženia EBL.
Luigi Costamante z Inštitútu Maxa Plancka pre jadrovú fyziku v Heidelbergu hovorí: „hlavným problémom je to, že distribúcia energie v kvasaroch môže mať mnoho rôznych foriem. Doteraz sme nemohli skutočne povedať, či nejaké pozorované spektrum vyzerá červeno, pretože skutočne malo silné sčervenanie, alebo či to tak bolo od začiatku. “
Tento problém bol vyriešený gama spektrami dvoch kvasarov - H 2356-309 a 1ES 1101-232. Tieto objekty sú vzdialenejšie ako všetky doteraz pozorované zdroje. Citlivosť H. E. S. S. ďalekohľad ich mohol vyšetriť. Ukazuje sa, že intenzita EBL nie je dostatočne silná na to, aby začervenala kvasarové svetlo; spektrá sú príliš modré a obsahujú príliš veľa gama lúčov s vyššou energiou.
H.E.S.S. Údaje umožnili vedcom odvodiť maximálnu intenzitu rozptýleného svetla. Je blízko najnižšej hranice vyplývajúcej zo súčtu svetla jednotlivých galaxií viditeľného v optickom ďalekohľadu. To odpovedá na otázku, ktorá astronómov rozpráva roky: je rozptýlené svetlo vytvárané predovšetkým žiarením z prvých hviezd? H.E.S.S. Zdá sa, že výsledky túto možnosť vylučujú. Existuje tiež malý priestor pre príspevky z iných zdrojov, ako sú bežné galaxie. Pri bližšom pohľade na intergalaktický priestor sa otvárajú nové perspektívy skúmania gama lúčov mimo našej galaxie.
Pôvodný zdroj: Max Planck Society
