Utisak umjetnika o ekstragalaktičkoj emisiji pozadinskog svjetla i apsorpciji. Klikni za veću sliku
Svemir je ispunjen difuznim sjajem zračenja koji dolazi iz svih zvijezda i galaksija. Ovu je kozmičku maglu zapravo teško prepoznati jer u blizini imamo mnogo svjetlije objekte koji je mogu isprati; poput kako gradska svjetla noću zatamnjuju zvijezde. Jedan način za mjerenje ovog zračenja je pomoću zračenja iz kvazara, koji su izuzetno svijetli i udaljeni. Visokoenergetsko zračenje iz kvazara gubi energiju dok prolazi kroz ovo pozadinsko zračenje, i to se može mjeriti.
Po cijelom svemiru svjetluca kozmička pozadinska svjetlost. Zvijezde, galaksije - sve vrste izvora - tome doprinose; ustvari je svjetlost njihova ostatka. Sada su astrofizičari otkrili da ovo svjetlo teško može biti toliko intenzivno kao što je itko pretpostavljao. Istraživači su koristili dva udaljena kvazara kao "sonde", i zabilježili njihove gama spektre pomoću H.E.S.S. teleskopi u Namibiji. Pokazalo se da su ti spektri samo malo pocrvenili; izgledalo je da pozadinsko svjetlo samo lagano ometava kvazarno zračenje. Ta promatranja ne bacaju samo svjetlo na pozadinu - već i na teme kao što su rođenje i razvoj galaksija (Priroda, 20. travnja 2006.).
Zvijezde, galaksije, kvazari i mnogi drugi objekti doprinose magli zračenja u svemiru. On prožima sav intergalaktički prostor; to je "preostalo" svjetlo koje svi ovi objekti emitiraju. Ekstragalaktička pozadinska svjetlost - EBL - prekriva epohe vrijedne zvjezdane aktivnosti, od vremena nastanka prvih zvijezda do danas. Znanstvenici već duže vrijeme pokušavaju izmjeriti ovu emisiju. To izravno, međutim, nije lako i krajnje netočno, jer atmosfera Zemlje, Sunčev sustav i Mliječni put odašilju zračenje koje dolazi na put promatranja slabog EBL-a.
Jedan je izlaz iz ovog problema promatranje kvazara - tvornice kozmičke energije koje u svojoj sredini imaju ogromnu crnu rupu. Te "gravitacijske zamke" gutaju plin oko sebe i dio ih ispljunu u plazmu, ubrzano do skoro brzine svjetlosti. To je zračenje vezano iz protona, elektrona i elektromagnetskih valova. Često može biti stotinu puta širi od svoje matične galaksije. Ako se ovaj "kvazarni sprej" kreće u pravcu Zemlje, zračenje može biti prilično snažno - astronomi to nazivaju "blazarom".
Dva predmeta koja H.E.S.S. istraživači opaženi su oba blazara. Kako ih koristiti kao sonde? Šalju vrlo energične čestice gama svjetla, koje gube snagu na putu ka Zemlji kada pogode EBL fotone. Zbog toga se izvorni blazar gama spektar crveni - kao kad Sunce u sumrak približi horizontu i Zemljina atmosfera rasprši više plavog dijela sunčeve svjetlosti nego crvenog. Što je atmosfera gušća, sunce je sve crnije. Crvenilo ovisi o debljini medija. Ova je činjenica ključna za ispitivanje sastava EBL-a.
Luigi Costamante iz Instituta Max Planck za nuklearnu fiziku u Heidelbergu kaže da je "glavni problem što raspodjela energije u kvazarima može imati različite oblike. Do sada nismo mogli reći da li neki promatrani spektar izgleda crveno jer je doista imao snažno crvenilo ili je to bilo tako od početka. "
Taj je problem riješen zahvaljujući gama spektrima dva kvazara - H 2356-309 i 1ES 1101-232. Ovi su objekti udaljeniji od svih dosad zabilježenih izvora. Osjetljivost H.E.S.S. teleskop omogućio je njihovo istraživanje. Ispada da intenzitet EBL-a nije dovoljno jak za crvenilo kvazarne svjetlosti; spektri su previše plavi i sadrže previše gama zraka više energije.
H.E.S.S. Podaci su omogućili znanstvenicima da dobiju maksimalni intenzitet difuzne svjetlosti. To je blizu najniže granice koja rezultira iz zbroja svjetlosti pojedinih galaksija vidljivih u optičkom teleskopu. To odgovara na pitanje koje godinama zbunjuje astronoma: je li difuzna svjetlost stvorena prije svega zračenjem prvih zvijezda? H.E.S.S. Čini se da rezultati eliminiraju tu mogućnost. Malo je mjesta i za doprinose iz drugih izvora, poput normalnih galaksija. Ako pobliže pogledamo intergalaktički prostor, daje nam nove perspektive u istraživanju gama zraka izvan naše galaksije.
Izvorni izvor: Društvo Max Planck
