Vesmír, ako nám hovorí väčšina kozmológov, začal ranou. Koľko svetla vznikol vesmír od jeho narodenia, pred 13,8 miliardami rokov?
Na prvý pohľad sa zdá byť ťažkou odpoveďou. Vo vesmíre ich však môžeme sledovať. Každá svetelná častica, ktorú kedy vyžarovali galaxie a hviezdy, stále cestuje, a preto sa s našimi ďalekohľadmi môžeme dozerať tak ďaleko späť v čase.
Nový papier v Astrofyzical Journal skúma povahu tohto extragalaktického pozadia svetla alebo EBL. Meranie EBL, tím tvrdí, „je pre kozmológiu rovnako dôležité ako meranie tepelného žiarenia zostávajúceho z Veľkého tresku (kozmické mikrovlnné pozadie) pri rádiových vlnových dĺžkach.“
Ukázalo sa, že niekoľko kozmických lodí NASA nám pomohlo pochopiť odpoveď. Pozerali na vesmír vo všetkých vlnových dĺžkach svetla, od dlhých rádiových vĺn po krátke, energeticky plné gama lúče. Aj keď ich práca sa nevracia späť k pôvodu vesmíru, dáva dobré merania približne za posledných päť miliárd rokov. (Zhodne o veku slnečnej sústavy.)
Je ťažké vidieť toto slabé pozadie proti silnej žiare hviezd a galaxií dnes, asi tak ťažké, ako je vidieť Mliečnu cestu z centra Manhattanu, uviedli astronómovia.
Riešenie zahŕňa gama lúče a lúče, čo sú obrovské čierne diery v srdci galaxie, ktoré produkujú prúdy materiálu smerujúce k Zemi. Rovnako ako baterka.
Tieto lúče emitujú gama lúče, ale nie všetky sa dostanú na Zem. Niektorí, astronómovia povedali, „narazili na nešťastný fotón EBL.“
Keď k tomu dôjde, gama lúč a fotón sa vypnú a vytvoria negatívne nabitý elektrón a pozitívne nabitý pozitrón.
Zaujímavejšie je, že lúče produkujú gama lúče pri mierne odlišných energiách, ktoré sú zase zastavené fotónmi EBL pri rôznych energiách samotných.
Takže zistením, koľko gama lúčov s rôznymi energiami je zastavených fotónmi, vidíme, koľko fotónov EBL je medzi nami a vzdialenými lúčmi.
Vedci práve oznámili, že môžu vidieť, ako sa EBL časom menila. Ako sme už povedali, peering ďalej vo vesmíre slúži ako určitý stroj času. Čím ďalej teda vidíme gama lúče vypnúť, tým lepšie dokážeme zmapovať zmeny EBL v predchádzajúcich obdobiach.
Aby sme sa dostali k technickým, tak to urobili astronómovia:
- Porovnali zistenia gama lúčov Fermiho gama vesmírneho teleskopu s intenzitou röntgenových lúčov meraných niekoľkými röntgenovými observatóriami, vrátane röntgenového observatória Chandra, Swift gama-ray burst Mission, Rossi X- ray Timing Explorer a XMM / Newton. To umožní astronómom zistiť, aké sú jasnosti svetiel lúčov pri rôznych energiách.
- Porovnanie týchto meraní s meraniami vykonanými špeciálnymi teleskopmi na zemi, ktoré môžu sledovať skutočný „tok gama žiarenia“, ktorý Zem prijíma z týchto lámp. (Gama lúče sú zničené v našej atmosfére a vytvárajú sprchu subatomárnych častíc, niečo ako „zvukový boom“, nazývané Cherenkovove žiarenie.)
Merania, ktoré máme v tomto dokumente, sú asi tak ďaleko, ako vidíme práve teraz, dodali astronómovia.
„Pred piatimi miliardami rokov je maximálna vzdialenosť, ktorú dokážeme preveriť so súčasnou technológiou,“ uviedol hlavný autor papiera Alberto Dominguez.
„Iste, ešte ďalej sú bary, ale nedokážeme ich odhaliť, pretože vysokoenergetické gama lúče, ktoré emitujú, sú EBL príliš oslabené, keď sa k nám dostanú - tak oslabené, že naše nástroje nie sú natoľko citlivé, aby ich detegovali. . "
Zdroj: High-Performance AstroComputing Center University of California
