Pravděpodobně jste už slyšeli o kosmickém mikrovlnném pozadí, ale nekončí to. Dosud nedetekovatelné vesmírné neutrinové pozadí čeká a dá nám pohled do prvních sekund po Velkém třesku. Když se podíváme dále, v elektromagnetickém spektru jsou další pozadí - to vše přispívá k tomu, co se nazývá extragalaktické pozadí, neboli EBL.
EBL je integrovaným celkovým světlem, které bylo kdykoli vyzařováno všemi galaxiemi po celou dobu. Alespoň po celou dobu od vzniku hvězd a galaxií - což bylo po temných věcích, které následovaly po uvolnění kosmického mikrovlnného pozadí.
Kosmické mikrovlnné pozadí bylo uvolněno asi 380 000 let po Velkém třesku. Temné věky pak možná přetrvávaly dalších 750 milionů let, dokud se nevytvořily první hvězdy a první galaxie.
V současné době se odhaduje, že kosmické mikrovlnné pozadí tvoří asi šedesát procent fotonové hustoty veškerého záření pozadí ve viditelném vesmíru - zbývajících čtyřicet procent představujících EBL, tj. Záření, které přispívají všechny hvězdy a galaxie které se objevily od té doby.
To ukazuje na obrovský výbuch světla, který reprezentovalo pozadí kosmického mikrovlnného záření, ačkoli se od té doby v následujících 13,7 miliardách let změnil na téměř neviditelnost. EBL je ovládáno optickým a infračerveným pozadím, přičemž první z nich je hvězdné světlo a druhé je prach zahřátý tímto hvězdným světlem, které emituje infračervené záření.
Stejně jako kosmické mikrovlnné pozadí nám může říci něco o vývoji dřívějšího vesmíru, kosmické infračervené pozadí nám může říct něco o následném vývoji vesmíru - zejména o formování prvních galaxií.
Evoluční sonda Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) je projektem „zaručeného času“ pro Herschelovu vesmírnou observatoř. Zaručená znamená, že tomuto projektu je vždy věnováno určité množství času dalekohledu bez ohledu na jiné priority. Projekt PACS Evolutionary Probe, nebo jen PEP, si klade za cíl prozkoumat kosmické infračervené pozadí v relativně bezprašných oblastech oblohy, které zahrnují: Lockman Hole; pole Deep Survey (GOODS) velkých observatoří; a pole Cosmic Evolution Survey (COSMOS).
Projekt Herschel PEP shromažďuje data, aby umožnil stanovení radiačního záření galaxií v klidovém rámečku do červeného posunu asi z = 3, kde pozorujete galaxie, když byl vesmír asi 3 miliardy let starý. Záření klidovým rámcem znamená odhadnout povahu záření emitovaného těmito ranými galaxiemi, než bylo jejich záření červeně posunuto intervenující expanzí vesmíru.
Data ukazují, že infračervené záření přispívá přibližně polovinou celkového extragalaktického světla na pozadí. Ale pokud se jen podíváte na současnou dobu místního vesmíru, infračervené záření přispěje pouze jednou třetinou. To naznačuje, že infračervené záření bylo produkováno v dávné minulosti, než v současné době.
Může to být proto, že dřívější galaxie měly více prachu - zatímco moderní galaxie měly méně. Například eliptické galaxie nemají téměř žádný prach a nevyzařují téměř žádné infračervené záření. Světelné infračervené galaxie (LIRG) však silně vyzařují infračervené a méně optické optické, pravděpodobně proto, že mají vysoký obsah prachu.
Moderní éry LIRG mohou být výsledkem galaktických fúzí, které poskytují novou dodávku nevázaného prachu do galaxie a stimulují tvorbu nových hvězd. Mohou však být zhruba analogické s tím, jak vypadaly galaxie v raném vesmíru.
Eliptické galaxie bez prachu jsou pravděpodobně evolučním koncovým bodem galaktické fúze, ale při absenci jakéhokoli nového materiálu, který by tyto galaxie napájel, obsahují pouze stárnoucí hvězdy.
Zdá se tedy, že mít na dvorku rostoucí počet eliptických galaxií je známkou toho, že žijete ve vesmíru, který ztrácí své čerstvé infračervené návaly mládí.
Další čtení: Berta et al Budování kosmického infračerveného pozadí cihly po cihle s Herschel / PEP
