Vesmír, jak nám říká většina kosmologů, začal třeskem. Kolik světla vytvořil vesmír od svého narození, před 13,8 miliardami let?
Na první pohled se zdá obtížná odpověď. Ve vesmíru je však můžeme sledovat. Každá světelná částice, která kdy byla vyzařována galaxiemi a hvězdami, stále cestuje, a proto se s našimi dalekohledy můžeme ohlédnout tak daleko zpět v čase.
Nový papír v Astrofyzikální deník zkoumá povahu tohoto extragalaktického pozadí světla, neboli EBL. Měření EBL, tým uvádí, „je pro kosmologii stejně zásadní jako měření tepelného záření zbylého z Velkého třesku (kosmického mikrovlnného pozadí) při rádiových vlnových délkách.“
Ukázalo se, že několik kosmických lodí NASA nám pomohlo porozumět odpovědi. Dívali se na vesmír ve všech vlnových délkách světla, od dlouhých rádiových vln po krátké, energeticky plné gama paprsky. I když jejich práce se nevrací zpět k původu vesmíru, dává dobré měření za posledních pět miliard let. (O věku sluneční soustavy, náhodou.)
Je těžké vidět toto slabé světlo pozadí proti silné záři hvězd a galaxií dnes, asi tak těžké, jako je vidět Mléčnou dráhu z centra Manhattanu, uvedli astronomové.
Řešení zahrnuje gama paprsky a blazary, což jsou obrovské černé díry v srdci galaxie, které produkují trysky materiálu směřující k Zemi. Stejně jako baterka.
Tyto paprsky emitují paprsky gama, ale ne všechny se dostanou na Zemi. Někteří astronomové řekli: „udeřte na cestu nešťastný foton EBL.“
Když k tomu dojde, gama paprsek a foton se vypnou a vytvoří negativně nabitý elektron a pozitivně nabitý pozitron.
Ještě zajímavější je, že blazary produkují gama paprsky při mírně odlišných energiích, které jsou zase zastaveny fotony EBL při různých energiích samotných.
Když tedy zjistíme, kolik gama paprsků s různými energiemi je zastaveno fotony, můžeme vidět, kolik fotonů EBL je mezi námi a vzdálenými bary.
Vědci nyní právě oznámili, že vidí, jak se EBL v průběhu času měnila. Jak jsme řekli výše, peering dále ve vesmíru slouží jako stroj času. Čím dále tedy vidíme gama paprsky vypínat, tím lépe dokážeme zmapovat změny EBL v dřívějších dobách.
Aby to bylo technické, astronomové to udělali takto:
- Srovnání gama-paprskových nálezů Fermiho gama-kosmického kosmického dalekohledu s intenzitou rentgenových paprsků měřených několika rentgenovými observatořími, včetně rentgenové observatoře Chandra, mise Swift gama-ray Burst, Rossi X- ray Timing Explorer a XMM / Newton. Ať tak astronomové zjistí, jaké jsou jasnosti paprsků v různých energiích.
- Porovnání těchto měření s měřeními prováděnými speciálními dalekohledy na zemi, které mohou sledovat skutečný „tok gama paprsků“, který Země dostává od těchto lebek. (Gama paprsky jsou zničeny v naší atmosféře a vytvářejí sprchu subatomových částic, něco jako „zvukový rozmach“, zvané Cherenkovovo záření.)
Měření, která máme v tomto článku, jsou asi tak daleko zpět, jak vidíme právě teď, dodali astronomové.
"Před pěti miliardami let je maximální vzdálenost, kterou dokážeme s naší současnou technologií prozkoumat," uvedl hlavní autor papíru Alberto Dominguez.
"Jistě, tam jsou blejzry dál, ale nejsme schopni je odhalit, protože vysokoenergetické gama paprsky, které vyzařují, jsou EBL příliš oslabené, když se k nám dostanou - tak oslabené, že naše nástroje nejsou dostatečně citlivé, aby je detekovaly . “
Zdroj: High-Performance AstroComputing Center University of California
