Účinky extragalaktického světla na emise gama kvasarem před dosažením Země. Klikni pro zvětšení
Když se astronomové dívají do nebe, vidí jasné objekty, ale také rozptýlenou záři přicházející z objektů po celém vesmíru v mnoha různých vlnových délkách. Tato záře by mohla sloužit jako fosilní záznam, který by pomohl astronomům rozmotat různá stádia, kterými vesmír prošel od začátku do současnosti. Výzkumné týmy používají jako sondu k pochopení tohoto světla pozadí velmi gama paprsky s vysokou energií, generované v nejnásilnějších objektech ve vesmíru - kvasary.
Světlo vyzařované ze všech objektů ve vesmíru během celé jeho historie - hvězdy, galaxie, kvazary atd. Tvoří rozptýlené moře fotonů, které proniká mezigalaktickým prostorem, označované jako „rozptýlené extragalaktické pozadí“ (EBL). Vědci se dlouho snažili měřit tento fosilní záznam světelné aktivity ve vesmíru v jejich snaze rozluštit historii a vývoj Kosmu, ale jeho přímé určení z rozptýlené záře noční oblohy je velmi obtížné a nejisté.
Gama paprsky s velmi vysokou energií (VHE), které jsou asi 100 000 000 000krát energetičtější než normální světlo, nabízejí alternativní způsob, jak prozkoumat toto světlo v pozadí, a britští vědci z Durhamské univerzity ve spolupráci s mezinárodními partnery použili gama s vysokým energetickým stereoskopickým systémem (HESS) -sprejové dalekohledy v Namibii v Khomas Highlands k pozorování několika kvasarů (nejzářivějších známých zdrojů VHE gama paprsků) s tímto cílem. Výsledky, které mají být zveřejněny v čísle Nature z 20. dubna, se ukázaly být docela nápadné.
Gama paprsky, které se vyrábějí v nejnásilnějších objektech ve vesmíru, jsou absorbovány při své cestě ze vzdálených objektů na Zemi, pokud náhodou zasáhnou foton „normálního“ pozadí světla. Tato mlha světla, ve které je Vesmír vykoupán, je fosilním záznamem veškerého světla emitovaného ve vesmíru během jeho života, od záře prvních hvězd a galaxií až po současnost. Takže pomocí vzdálených kvasarů jako sondy a studování vlivu fosilního světla na distribuci energie počátečních gama paprsků astrofyzici použili HESS k odvození limitu maximálního množství tohoto „extragalaktického pozadí světla“, což je pozoruhodně nižší, než navrhovaly předchozí odhady.
Tento výsledek, publikovaný v dubnu 20. vydání časopisu Nature, má důležité důsledky pro naše porozumění formování a evoluci galaxií a rozšiřuje horizont gama-vesmíru, který je pro gama paprsky jasně průhlednější, než se dříve předpokládalo
Lowry McComb z Durhamské univerzity v komentáři k těmto nálezům řekl: „HESS v posledních několika letech dosáhl řady důležitých objevů týkajících se vysokoenergetických zdrojů gama paprsků v naší vlastní Galaxii a revolucionizoval vysokoenergetickou gama astronomii . Tyto nové výsledky HESS ilustrují sílu nástroje pro extragalaktickou astronomii a kosmologii. Objev nižších úrovní intergalaktického hvězdného světla má zajímavý vedlejší účinek, že vesmír se stává průhlednějším pro gama paprsky a že dalekohledy se mohou dívat hlouběji do vesmíru, což zvyšuje jejich dosah pro další objevy! “
Původní zdroj: PPARC News Release
