Svemir je, kažu nam mnogi kosmolozi, započeo s praskom. Koliko je svjetlosti proizveo svemir od kada se rodio, prije 13,8 milijardi godina?
Čini se težak odgovor na prvi pogled. Međutim, u prostoru ih možemo pronaći. Svaka svjetlosna čestica koja je ikada zračena galaksijama i zvijezdama još uvijek putuje, zbog čega možemo zaviriti toliko daleko u vrijeme s našim teleskopima.
Novi rad u Astrofizički časopis istražuje prirodu ovog ekstragalaktičkog pozadinskog svjetla ili EBL. Tim za mjerenje EBL-a, "je jednako važan za kozmologiju kao i mjerenje toplinskog zračenja preostalog od Velikog praska (pozadina kozmičke mikrovalne) na radio valnim duljinama."
Ispada da nam je nekoliko NASA-ovih svemirskih letjelica pomoglo da shvatimo odgovor. Oni su zavirili u svemir u svakoj valnoj duljini svjetlosti, u rasponu od dugačkih radio valova do kratkih, gama zraka ispunjenih energijom. Iako se njihov rad ne vraća izvoru svemira, oni daju dobra mjerenja u posljednjih pet milijardi godina. (O vremenu Sunčevog sustava slučajno.)
Danas je teško vidjeti ovo slabo pozadinsko svjetlo protiv snažnog sjaja zvijezda i galaksija, otprilike toliko teško kao što je vidjeti Mliječni put iz centra Manhattana, rekli su astronomi.
Rješenje uključuje gama zrake i blazare koji su ogromne crne rupe u srcu galaksije koje proizvode mlazne materijale koji usmjeravaju prema Zemlji. Baš poput svjetiljke.
Ovi blazari emitiraju gama zrake, ali ne stižu svi na Zemlju. Neki su, rekli su astronomi, "usmrtili nesretni foton EBL uz put."
Kad se to dogodi, gama zraka i foton se isključuju i stvaraju negativno nabijeni elektron i pozitivno nabijeni pozitron.
Što je još zanimljivije, blazari proizvode gama zrake s nešto različitom energijom, koju zauzvrat zaustavljaju EBL fotoni pri različitoj energiji.
Dakle, zaključujući koliko gama zraka s različitim energijama zaustavljaju fotoni, možemo vidjeti koliko je fotona EBL između nas i udaljenih blazara.
Znanstvenici su upravo najavili da mogu vidjeti kako se EBL mijenjala tijekom vremena. Kao što smo ranije rekli, zavirivanje u svemir služi kao svojevrsni vremenski stroj. Što dalje gledamo kako gama zrake nestaju, to bolje možemo preslikati EBL-ove promjene u prijašnjim razdobljima.
Kako bi dobili tehničku pomoć, astronomi su to učinili:
- Usporedili smo gama-zračenje sa svemirskim teleskopom Fermi-gama s intenzitetom rendgenskih zraka izmjerenih od nekoliko rendgenskih opservatorija, uključujući Xandrijski opservatorij Chandra, brzu misiju brze gama-Ray, Rossi X- ray Timing Explorer i XMM / Newton. To je astronomima omogućilo da shvate koja su svjetla Blazara bila pri različitim energijama.
- Usporedba tih mjerenja s onima koja su snimljena posebnim telskopima na zemlji koja mogu sagledati stvarni „gama-tok“ koji Zemlja prima od tih blazira. (Gama zrake se uništavaju u našoj atmosferi i proizvode tuš subatomskih čestica, nalik na "zvučni bum", zvan Čerenkov zračenje.)
Mjerenja koja imamo u ovom radu su otprilike koliko možemo vidjeti sada, dodali su astronomi.
„Prije pet milijardi godina najveća je udaljenost koju možemo ispitati našom trenutnom tehnologijom,“ izjavio je vodeći autor rada, Alberto Dominguez.
"Naravno, daleko su blazari, ali ih ne možemo otkriti jer visokoenergetske gama zrake koje emitiraju previše oslabljene EBL-om kada dođu do nas - toliko oslabljene da naši instrumenti nisu dovoljno osjetljivi da ih otkriju. „.
Izvor: AstroComputing centar Sveučilišta u Kaliforniji
